縦形製袋充填包装機
【課題】要求された仕様に迅速に対応でき、しかも、納期の大幅な短縮を図ることができる縦形製袋充填包装機を提供する。
【解決手段】縦形製袋充填包装機は、包材供給装置２及び製袋装置４からなり、製袋装置４は、包材成形モジュール１６、繰出動作モジュール１８及び横シーラ動作モジュール２０の組み合わせからなり、これらモジュールはそのモジュールフレーム１６ｆ，１８ｆ，２０ｆをそれぞれ有し、これらモジュールフレーム１６ｆ，１８ｆ，２０ｆは分離可能に連結され、製袋装置４のメインフレームを構築する。
【解決手段】縦形製袋充填包装機は、包材供給装置２及び製袋装置４からなり、製袋装置４は、包材成形モジュール１６、繰出動作モジュール１８及び横シーラ動作モジュール２０の組み合わせからなり、これらモジュールはそのモジュールフレーム１６ｆ，１８ｆ，２０ｆをそれぞれ有し、これらモジュールフレーム１６ｆ，１８ｆ，２０ｆは分離可能に連結され、製袋装置４のメインフレームを構築する。
【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係わり、特に、成形すべき袋の形態変更に容易に対処可能な縦形製袋充填包装機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の縦形製袋充填包装機は、包材ロールを有し、この包材ロールから包材を繰り出す包材供給ユニットと、この包材供給ユニットから供給された包材を個々に物品が充填された袋に成形する製袋包装ユニットとを備え、この製袋包装ユニットは上側から順に配置されたフォーマ、縦シーラを備えた繰出し機構及び横シーラからなる（特許文献１）。
【特許文献１】特開2000-203510号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した特許文献１の縦形製袋充填包装機の場合、製袋包装ユニットは、フォーマ、繰出し機構及び横シーラ等に共通の支持フレームを備えている。このため、成形すべき袋の形態に応じてフォーマ、繰出し機構及び横シーラ等の既存のモジュールを変更したり、また、他のモジュールを追加したりする場合、製袋包装ユニット全体の設計変更が余儀なくされる。この結果、顧客が要求する仕様の縦形製袋充填機の開発が容易ではなく、縦形製袋充填機の納入までに長い納期が必要となっている。
【０００４】
本発明は上述の事情に基づいてなされたもので、その目的とすることは、要求された仕様に迅速に対応でき、その納期を大幅に短縮することができる縦形製袋充填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】
【０００５】
上記の目的を達成するため、本発明の縦形製袋充填包装機は、包材ロールを有し、この包材ロールから包材を供給する包材供給装置と、この包材供給装置から供給された包材を物品とともに受け取り、これら包材及び前記物品から個々に物品が充填された袋を成形する製袋装置と、包材供給装置及び製袋装置の作動を制御する制御装置とを備えている。そして、本発明の場合、製袋装置は、包材供給装置から受け取った包材を通過させる過程にて、包材を筒状包材に成形する包材成形モジュールであって、筒状包材が少なくとも前記包材の両側縁を所定の形態で重ね合わされた重ね合わせ縁を有する、包材成形モジュールと、包材形成モジュールの下方に配置された繰出動作モジュールであって、包材成形モジュールから受け取った筒状包材を一方向に繰出し、少なくとも円筒状包材の重ね合わせ縁がヒートシールされた包材チューブを送出する繰出動作モジュールと、繰出動作モジュールの下方に配置された横シーラ動作モジュールであって、繰出動作モジュールから受け取った包材チューブが通過する過程にて、包材チューブにその繰出し方向に所定の間隔を存してヒートシールによる横シールを形成する横シーラ動作モジュールとを含んでおり、製袋装置の各モジュールはモジュールフレームを個別に含み、これらモジュールフレームは上下方向に隣接するモジュールフレーム同士が分離可能に連結され、製袋装置のメインフレームを構築する（請求項１）。
【０００６】
具体的には、製袋装置は、成形すべき筒状包材の形態に応じて準備された複数種の包材成形モジュールから選択された１つの包材成形モジュールと、前記重ね合わせ縁のシール形態に応じた縦シーラを有する複数種の繰出動作モジュールから選択された１つの繰出動作モジュールと、形成すべき横シールの形態及び袋の形態の少なくとも一方に応じて準備された複数種の横シーラ動作モジュールから選択された１つの横シーラ動作モジュールと含んでいる（請求項２）。
【０００７】
更に、製袋装置は上述の動作モジュールに加えて、包材成形モジュールと繰出動作モジュールとの間に配置され、筒状包材の重ね合わせ縁をシールする縁シーラ動作モジュールを更に含むことができ、この縁シーラ動作モジュールは、包材成形モジュール及び記繰出動作モジュールのモジュールフレームに分離可能に連結されるモジュールフレームを有する（請求項３）。
【０００８】
請求項１〜３の縦形製袋充填包装機によれば、上述の各モジュールは個々にモジュールフレームを備えているので、製袋装置は顧客の仕様に応じて、包材成形モジュール、繰出動作モジュール及び横シーラ動作モジュールを選択する一方、必要に応じて縁シーラ動作モジュールを追加し、選択モジュール及び追加モジュールのモジュールフレームを互いに連結するだけで製袋装置のメインフレームが構築されると同時に、顧客の仕様に応じた製袋装置が提供される。
【０００９】
一方、包材供給装置は、包材ロールを有し、この包材ロールから包材を繰り出す包材供給動作モジュールと、包材成形モジュールに供給すべき包材の形態に応じて準備され、包材に付加部品を供給する複数の部品供給動作モジュールから選択された少なくとも１つ部品供給動作モジュールを更に含むことができる（請求項４）。この場合、包材供給装置は包材供給動作モジュール及び部品供給動作モジュール毎にモジュールフレームをそれぞれ有し、これらモジュールフレームは、包材の繰出し方向に直列的に配置される（請求項５）。
【００１０】
上述したように請求項４の縦形製袋充填包装機はその包材供給装置に、選択された部品供給動作モジュールを追加するだけで、顧客が要求する仕様に容易に対処可能となる。
更に好ましくは、制御装置は、包材供給装置及び製袋装置の作動を制御するプログラム群と、プログラム群中から包材供給装置及び前記製袋装置に要求されるプログラムを選択する選択手段と備えており、プログラム群は、動作モジュール毎に用意され、各動作モジュールの作動をそれぞれ制御する複数のモジュール制御プログラムと、選択手段により選択されたモジュール制御プログラムを結合させるメインプログラムとを含んでいる（請求項６）。
【００１１】
上述のプログラム群は、包材供給装置及び製袋装置の構成要素になり得る動作モジュール毎に予め準備されたモジュール制御プログラムを含んでいるので、包材供給装置及び製袋装置に要求されるモジュール制御プログラムを選択するだけで、制御装置は縦形製袋充填包装機全体の運転制御が可能となる。
具体的には、制御装置は、プログラム群のうち、少なくともメインプログラムを収容したメイン制御ボックスと、各動作モジュールにそれぞれ備えられ、その動作モジュールに対応した制御要素（例えば、モータの制御アンプ、シリンダの電磁バルブ、リレー、センサアンプ等）を収容するモジュール制御ボックスとを含むことができる（請求項７）。更に、モジュール制御ボックスは対応する動作モジュールためのモジュール制御プログラムを含むことができる（請求項８）。このようなモジュール制御ボックスは対応する動作モジュールに配置されることから、メイン制御ボックス自体の構成が簡単なものになる。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１〜８の縦形製袋充填包装機はその必要なモジュール及びモジュール制御プログラムを選択するだけで、包材供給装置及び製袋装置を形作ることができ、顧客の仕様に容易に対処可能となる。また、個々のモジュールはそのモジュールフレームを備えているので、その装置から取り外すことで、そのメンテナンスを容易に行える。しかも、モジュール毎に独立運転を行うことも可能となるから、モジュールの調整や検査もまた容易になり、包装機全体の品質向上に大きく寄与する。
【００１３】
更に、制御装置におけるメイン制御ボックスの小形化が図られることから、包装機全体に要求される設置スペースを大幅に縮小可能となる。
更にまた、新規な形態の袋に対しても、メイン制御ボックスの改作を必要とせず、必要なモジュールのみを変更するか、又は、新規にモジュールを開発するだけで済み、開発時間の短縮及びそのコストの低減を同時に達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１（ａ），（ｂ）は縦形製袋充填包装機の一例を示す。
図１の包装機は大きく分けて包材供給装置２と、この包材供給装置２の近傍に配置された製袋装置４とからなる。
包材供給装置２は包材供給動作モジュール６を含み、この包材供給動作モジュール６はリールフレーム６ｆを有する。このリールフレーム６ｆは包材ロールＲや、多数の案内ローラ８を回転自在に支持し、包材ロールＲはそのリールにフィルムウエブ等の包材Ｆを巻回したものであり、そして、案内ローラ８は包材ロールＲから繰り出された包材Ｆを案内する案内経路を形成する。更に、この案内経路にはフィードローラ１０、ダンサーローラ１２及びプリンタ１４もまた、包材ロールＲ側から順次配置されている。
【００１５】
フィードローラ１０は、包材ロールＲから包材Ｆを繰出し、繰り出された包材Ｆはダンサーローラ１２及びプリンタ１４を経て製袋装置４に向けて導かれる。なお、プリンタ１４は包材Ｆに所望の情報を印刷する。
製袋装置４は上側から包材成形モジュール１６、繰出動作モジュール１８及び横シーラ動作モジュール２０を含んでおり、これらモジュール１６，１８，２０はフォーマフレーム１６ｆ、繰出しフレーム１８ｆ及び横シーラフレーム２０ｆをそれぞれ有する。これらフレーム１６ｆ，１８ｆ，２０ｆは横シーラフレーム２０ｆをベースとして積み上げられ、上下に隣接する同士が複数の連結具２２により互いに分離可能に連結されて、製袋装置４のメインフレームを構築している。なお、各連結具２２は連結板及び複数の連結ボルトからなる。
【００１６】
より詳しくは、横シーラフレーム２０ｆの上面、繰出しフレーム１８ｆの上下面及びフォーマフレーム１６ｆの下面は同一サイズ及び同一形状の連結面として形成され、メインフレームの縦軸線に一致する軸線をそれぞれ有する。
なお、図１（ｂ）から明らかなようにリールフレーム６ｆは横シーラフレーム２０ｆの背面に上下一対のブラケット２４を介して支持されている。
【００１７】
先ず、包材成形モジュール１６について説明する。
包材成形モジュール１６はその正面側に充填チューブ２６を備え、この充填チューブ２６の上部にフォーマ２８が取り付けられている。これら充填チューブ２６及びフォーマ２８は装着ヘッド３０を介してフォーマフレーム１６ｆに取り付けられている。
充填チューブ２６は繰出しフレーム１８ｆの下面近傍まで下方に鉛直に延び、そして、その上端から物品の投入を受けることができる。即ち、充填チューブ２６の上端には物品の計量投入装置（図示しない）が接続され、この計量投入装置は所定量の物品を充填チューブ２６内に投入することができる。
【００１８】
更に、フォーマフレーム１６ｆには、複数の案内ローラ３２が回転自在に支持され、これら案内ローラ３２は包材供給動作モジュール６から供給された包材Ｆを案内し、フォーマ２８まで導く。
包材Ｆがフォーマ２８を通過したとき、包材Ｆはフォーマ２８により充填チューブ２６を囲むような筒状、この実施例の場合には円筒状に成形され、この後、円筒状包材は充填チューブ２６に沿って垂下される。また、包材Ｆから円筒状包材が成形される際、包材Ｆの両側縁は互いに重ね合わされ、所定の形態の重ね合わせ部が形成される。このような重ね合わせ部は包材Ｆの両側縁が一対のエッジガイド３４間を通過することで形成され、エッジガイド３４は図１（ａ）に示されるようにフォーマ２８の正面下部に配置され、前述した装着ヘッド３０に取り付けられている。この実施例の場合、包材Ｆにおける両側縁の重ね合わせは所謂封筒型であり、この封筒型では両側縁の表裏が互いに重ね合わされている。
【００１９】
次に、前述した繰出動作モジュール１８について説明する。
繰出動作モジュール１８は、充填チューブ２６の両側に一対の繰出ユニット３６を備えており、これら繰出ユニット３６は上下のプーリに掛け回された無端状の繰出ベルト３８を有する。各繰出ユニット３６はユニット装着ヘッド４０を介して繰出しフレーム１８ｆの正面に取り付けられている。
【００２０】
より詳しくは、ユニット装着ヘッド４０は上下一対のガイドロッド４２を備え、各繰出ユニット３６は上下のガイドロッド４２に取り付けられ、これらガイドロッド４２に沿い、充填チューブ２６に対して接離可能となっている。
更に、繰出しフレーム１８ｆには負圧源４４が配置され、この負圧源４４は各繰出ユニット３６に接続され、その繰出ベルト３８に所定のサクション圧を供給する。
【００２１】
従って、図１（ａ）に示されるように、一対の繰出ユニット３６が充填チューブ２６を両側から挟み込むように位置付けられ、この状態で、その繰出ベルト３８に負圧源４４からサクション圧が供給されると、繰出ベルト３８は前述した円筒状包材を吸着する。そして、各繰出ベルト３８が互いに連動して走行されると、繰出ベルト３８は充填チューブ２６に沿って吸着した円筒状包材を下方に繰り出す。これに伴い、上流側の包材Ｆはフォーマ２８を通過し、充填チューブ２６を囲む円筒状包材に成形される。
【００２２】
なお、繰出ベルト３８による円筒状包材の繰出しは、前述したフィードローラ１０による包材Ｆの繰出しと連動して実施される。
更に、繰出動作モジュール１８は縦シーラ４６を備えており、この縦シーラ４６は繰出しフレーム１８ｆの正面側、つまり、充填チューブ２６の正面側に配置され、一対の繰出ユニット３６間を充填チューブ２６の軸線方向に沿って延びている。縦シーラ４６もまた、繰出しフレーム１８ｆに旋回アーム（図示しない）を介して取り付けられ、旋回アームの旋回により、水平面内にて充填チューブ２６に対して接離する方向、つまり、開閉方向に移動可能となっている。
【００２３】
縦シーラ４６は少なくとも１個のヒータブロックからなり、前述した円筒状包材における重ね合わせ部の形態に応じて、この重ね合わせ部を挟み込んでヒートシールする。従って、円筒状包材の繰出しに伴い、その重ね合わせ部が縦シーラ４６を通過する際、重ね合わせ部に縦シールが形成され、この時点で、円筒状包材はその周方向に関して完全に閉じた包材チューブＴに成形される。
【００２４】
なお、重ね合わせ部は縦シーラ４６と充填チューブ２６との間にて挟み込まれるか、又は、縦シーラ４６が一対のヒータブロックを有する場合、これらヒータブロック間に挟み込まれる。
次に、横シーラ動作モジュール２０について説明する。
横シーラモジュール２０は横シーラ４８を備え、この横シーラ４８は充填チューブ２６の下方に配置されている。横シーラ４８は昇降ベース５０を含み、この昇降ベース５０は横シーラフレーム２０ｆに昇降自在に取り付けられている一方、クランクユニット５２を介して支持されている。クランクユニット５２はそのクランクアーム５４の回転により、昇降ベース５０を上下動させることができる。
【００２５】
更に、昇降ベース５０には一対のヒータブロック５６が設けられており、これらヒータブロック５６は、前述した一対の繰出ユニット３６の配置面と直交する方向に互いに接離可能つまり開閉可能となっており、これにより、充填チューブ２６から垂下した包材チューブＴを挟み付け、包材チューブＴに横シールを形成する。
それ故、充填チューブ２６の下端から包材チューブＴが繰出されるとき、この繰出しに連動して、昇降ベース５０の昇降及び横シーラ４８のヒータブロック５６の開閉が実行されると、連続して繰り出される包材チューブＴに対し、その繰出し方向に所定の間隔を存し且つ包材チューブＴを横断する横シールが連続的に形成される。即ち、上述の横シーラ４８は連続型となっている。
【００２６】
また、一方のヒータブロック５６は切断ナイフ（図示しない）を内蔵し、他方のヒータブロック５６は切断ナイフを受け入れる可能なナイフ溝が形成されており、切断ナイフは横シールの形成後、その一方のヒータブロック５６から他方のヒータブロック５６のナイフ溝内に突出し、横シールの中央からの包材チューブＴを切断する。従って、横シールの形成及び包材チューブＴの切断が繰り返されることで、包材チューブＴから個々の袋が形成される。
【００２７】
一方、横シールの形成及び包材チューブＴの切断は、充填チューブ２６、つまり、包材チューブＴへの物品の投入と交互に実施され、これにより、個々の袋内には物品がそれぞれ充填されている。
上述した縦形製袋充填包装機にて成形される袋は、一般的に図２（ａ）に示されるような平袋であるが、この種の包装機は、図２（ｂ）〜（ｇ）に示すような形態の袋をも成形することができ、（ｂ）は、袋内を排気するバルブＶを備えたバルブ付き袋、（ｃ）は袋の開口端に開閉可能なジッパーＪを備えたジッパー付き袋、（ｄ）は角底を有するガセット角底袋、（ｅ）は両側にヘム（縁）Ｈを有したヘムシール袋、（ｆ）は（ｅ）のヘムシール袋を角底としたヘムシール角底袋、（ｇ）はジッパーＪ及び角底を有するジッパー付きワイドトップ角底袋をそれぞれ示す。
【００２８】
上述した種々の包装形態の袋は包材供給装置２及び製袋装置４を構成するモジュールの変更や、モジュールの追加により成形することができ、このため、本発明の場合、上述のモジュール、即ち、そのフレームには包装形態に応じた機能を有する種々のフレームが準備されている一方、追加モジュールのための種々のフレームもまた準備されている。
図３は、縦形製袋充填包装機を構築するためのフレームパターンを示す。
【００２９】
包材供給装置２のリールフレーム６ｆには、包材ロール交換装置や、包材ＦにジッパーＪを仮付けするジッパー貼付け装置又は包材ＦにバルブＶを取り付けるバルブ貼付け装置、そして、プリンタ１４等の部品供給装置の有無に応じたタイプ毎のリールフレームがそれぞれ用意されているか、又は、包材供給装置２はリールフレーム６ｆから前述の部品供給装置を独立させた部品供給動作モジュールをそれぞれ備えている。即ち、これら部品供給動作モジュールにはバルブ貼付け装置を含むバルブ貼付けモジュール、ジッパー貼付け装置を含むジッパー貼付けモジュール、図２（ｅ），（ｆ）の袋を成形するにあたり、包材Ｆの繰出し過程にてヘムＨを形成するヘム付けモジュールがあり、これらモジュールもまたそのモジュールフレームをそれぞれ有し、これらモジュールフレームは図３中、バルブ貼付けフレーム５８ｆ、ジッパー貼付けフレーム６０ｆ及びヘム付けフレーム６１ｆとして示されている。
【００３０】
一方、製袋装置４の包材成形モジュール１６の場合、そのフォーマフレームには一般的なフォーマを備えたフォーマフレーム１６ｆと、オフセットヘムフォーマを備えたフォーマフレーム６２ｆが用意されており、このオフセットヘムフォーマは図２（ｅ），（ｆ）の袋のヘムを形成するために使用される。
そして、図３から明らかなように製袋装置４は、包材成形モジュール１６と繰出動作モジュール１８との間に追加モジュールとしてのヘムシーラモジュール６３を選択的に組み込むことができる。ヘムシーラモジュール６３もまたそのモジュールフレームを有し、このモジュールフレームは図３中、ヘムシーラフレーム６３ｆとして示されている。
【００３１】
また、繰出動作モジュール１８の繰出しフレームには、封筒型縦シーラ４６を備えた前述の繰出しフレーム１８ｆに加え、ベルト型縦シーラを備えた繰出しフレーム、合掌型縦シーラを備えた繰出しフレーム、四方シール型縦シーラを備えた繰出しフレーム、縦シーラ無しの繰出しフレーム６４ｆ、そして、繰出し型ヘムシーラを備えた繰出しフレーム６５ｆが予め用意されている。
【００３２】
更に、横シーラ動作モジュール２０の横シーラフレームには、平袋用の間欠型横シーラを備えた横シーラフレーム６６ｆ、２連横シーラを備えた横シーラフレーム６８ｆ、連続型横シーラを備えた前述の横シーラフレーム２０ｆ、ガセット角底成形型横シーラを備えた横シーラフレーム、そして、ワイドトップ角底成形型横シーラを備えた横シーラフレームが予め用意されている。
【００３３】
ここで、横シーラフレーム６６ｆは前述した横シーラ４８とは異なり、その昇降ベースが固定ベースに置換された横シーラを備えている。この場合の横シーラは包材チューブＴが間欠的に繰出される度に包材チューブＴに横シールを形成する間欠型である。そして、２連横シーラフレーム６８ｆは上下２段にして横シーラを備えており、その一方の横シーラが前述したジッパーＪの本付けに使用される。
【００３４】
図４（ａ）〜（ｆ）及び図５（ａ）〜（ｆ）は、前述した種々のフレームから実現される種々の縦形製袋充填包装機をそれぞれ示しているが、何れの場合にあっても、製袋装置４を構成するモジュールのフレームは上下に隣接する同士が分離可能に連結されることで、製袋装置４のメインフレームを構築している。
図４（ｂ）の縦形製袋充填包装機は図１（ａ），（ｂ）の包装機に対応しており、そして、図４（ｅ）の縦形製袋充填包装機は図６（ａ），（ｂ）に具体的に示されている。図６の包装機を説明するにあたり、図６中には、図１の包装機の部材及び部位と同様な部材及び部位に同一の参照符号を付し、それらの説明は省略する。
【００３５】
図６から明らかなように、フォーマフレーム６２fには装着ヘッド３０を介してフォーマ７０が取り付けられており、ここでのフォーマ７０は包材Ｆにオフセットヘムを形成することができる。
そして、図６の包装機の場合、フォーマフレーム６２ｆと繰出しフレーム６４ｆとの間にはヘムシーラフレーム６３ｆが挟み込まれており、このヘムシーラフレーム６３ｆにヘムシーラ７２が取り付けられている。このヘムシーラ７２は前述のフォーマ７０の下方に位置付けられ、フォーマ７０により形成されたオフセットヘムをヒートシールし、図２（ｅ），（ｆ）に示されるようなヘムＨを形成する。なお、繰出しフレーム６４ｆは一対の繰出ユニット３６のみを備え、縦シーラなどのシーラは省略されている。
【００３６】
上述した縦形製袋充填包装機は、包材供給装置２及び製袋装置４の作動を制御する制御装置を更に備えている。図７は制御装置の一例を示し、この制御装置は、メイン制御ボックス７４を備えており、このメイン制御ボックス７４には、包材供給装置２及び製袋装置４の作動制御に要求されるモータのサーボアンプやドライバ、シリンダのエアバルブ、ヒータの温度調節器、センサアンプ、リレー等の種々の制御要素が収容されている。
【００３７】
この実施例の場合、メイン制御ボックス７４は、上述の制御要素に加えて、包材供給装置２及び製袋装置４の作動を制御するプラグラム群をも備えており、このプログラム群はメイン制御ボックス内の記憶装置（図示しない）に格納されている。
プログラム群には、包材供給装置２及び製袋装置４を構成するモジュールのうち、可動機構やヒータ等の動作部を有する動作モジュール毎のモジュール制御プログラムと、これらモジュール制御プログラムを結合するメインプログラムとを含む。
【００３８】
具体的には、モジュール制御プログラムには、
ａ）包材供給動作モジュール６の作動を制御する包材供給プログラム７６、
ｂ）バルブ貼付け装置又はバルブ貼付け動作モジュール（バルブ貼付けフレーム５８ｆ）の作動を制御するバルブ貼付けプログラム７８、
ｃ）ジッパー貼付け装置又はジッパー貼付けモジュール（ジッパー貼付けフレーム６０ｆ）の作動を制御するジッパー貼付けプログラム８０、
ｄ）ヘムシーラモジュール６３（ヘムシーラフレーム６３ｆ）の動作を制御するヘムシールプログラム８２、
ｅ）繰出し型ヘムシーラ付きの繰出動作モジュール（繰出しフレーム６５ｆ）の作動を制御するヘムシール繰出プログラム８４、
ｆ）間欠動作型の縦シーラのための縦シールプログラム（間欠用）８６、
ｇ）連続動作型の縦シーラのための縦シールプログラム（連続用）８８、
ｈ）間欠動作型の繰出ユニット３６のための包材繰出プログラム（間欠用）９０、
ｉ）連続動作型の繰出ユニット３６のための包材繰出プログラム（連続用）９２、
ｊ）間欠動作型の横シーラのための横シールプログラム（間欠用）９４、
ｋ）連続動作型の横シーラのための横シールプログラム（連続用）９６、
ｌ）２連用横シーラのための横シールプログラム９８、
ｍ）ガセット角底用横シーラのための横シールプログラム１００
ｎ）ワイドトップ角底用横シーラのための横シールプログラム１０１
等が含まれる。
【００３９】
また、図７に示されるようにメイン制御ボックス７４にはその内部に、プログラム選択手段１０２もまた備えており、このプログラム選択手段１０２は上述のモジュール制御プログラム７６〜１０１から包材供給装置２及び製袋装置４の構成に応じて必要となるモジュール制御プログラムを選択する。
具体的には、プログラム選択手段１０２は制御装置の操作盤（図示しない）により実現されるか、又は、各フレームに取り付けられたＩＣタグのデータをメインフレームの構築時に自動的に読み取ることにより実現され、プログラム選択指令をメインプログラム１０４に与える。
【００４０】
メインプログラム１０４はプログラム選択指令に基づき、選択されたモジュール制御プログラムを結合し、その包装機専用の全体プログラムを生成する。図７中では、実線の矢印が選択されたモジュール制御プログラムを示している。ここで、各モジュール制御プログラムは他のモジュール制御プログラムとの協調を図る機能を有し、また、メインプログラム１０４は結合したモジュール制御プログラム間でのタイミング調整や情報を共有させる機能を有する。
【００４１】
図８は制御装置の変形例を示す。
図８の制御装置は、メイン制御ボックス１０６と、例えば２つのモジュール制御ボックス１０８，１１０からなる。メイン制御ボックス１０６は、図７のメイン制御ボックス７４から、バルブ貼付けプログラム７８及びジッパー貼付けプログラム８０、そして、バルブ貼付け動作モジュール及びジッパー貼付け動作モジュールに要求される制御要素を除いたものである。そして、バルブ貼付けプログラム７８及びジッパー貼付けプログラム８０は個別のモジュール制御ボックス１０８，１１０にそれぞれ含まれる一方、これらモジュール制御ボックス１０８，１１０にはバルブ貼付け動作モジュール及びジッパー貼付け動作モジュールのための制御要素が収容されている。
【００４２】
モジュール制御ボックス１０８，１１０はバルブ貼付けフレーム５８及びジッパー貼付けフレーム６０にそれぞれ配置され、メイン制御ボックス１０６と電気的に接続可能となっている。
上述した図８の制御装置の場合にあっても、メインプログラム１０４は選択されたモジュール制御プログラムから全体プログラムを生成することができる。
【００４３】
更に、図９は制御装置の更に別の変形例を示す。
図９の制御装置は、メイン制御ボックス１１２と、このメイン制御ボックス１１２に電気的に接続可能なモジュール制御ボックス、即ち、リールフレーム用制御ボックス１１４、ジッパー貼付けフレーム用制御ボックス１１６、フォーマフレーム用制御ボックス１１８、繰出しフレーム用制御ボックス１２０及び横シーラフレーム用制御ボックス１２２とからなる。
【００４４】
図９の制御装置は、包材供給装置２及び製袋装置４を構成する動作モジュール毎に、モジュール制御ボックスが予め用意されていることを示している。具体的には、メイン制御ボックス１１２はメインプログラム１０４及びプログラム選択手段１０２を含み、そして、上述の各制御ボックス１１４〜１２２はその対応する動作モジュールのフレームに配置され、対応する制御要素を収容したものとなっており、そして、この制御要素中に対応するモジュール制御プログラムを備えることができる。
【００４５】
図９の制御装置にあっては、包装形態の変更に伴う動作モジュールの変更に合わせてメイン制御ボックスを作り直す必要が無いばかりでなく、制御ボックス１１４〜１２２の配置に各動作モジュールのデッドスペースを利用できるから、メイン制御ボックス１１２の小形化を図れることにもなる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】一実施例の縦形製袋充填包装機を示し、（ａ）は包装の正面図、（ｂ）は包装機の側面図である。
【図２】種々の包装形態の袋を示し、（ａ）は平袋、（ｂ）はバルブ付き袋、（ｃ）はジッパー付き袋、（ｄ）はガセット角底袋、（ｅ）はヘムシール袋、（ｆ）はヘムシール角底袋、（ｇ）はジッパー付きワイドトップ角底袋である。
【図３】包装機を構成する種々のモジュール及びフレームの選択パターンを示した図である。
【図４】（ａ）〜（ｆ）は包装機のバリエーションを示す。
【図５】（ａ）〜（ｆ）は包装機のバリエーションを示す。
【図６】他の形態の縦形製袋充填包装機を示し、（ａ）は包装の正面図、（ｂ）は包装機の側面図である。
【図７】制御装置の一例を示したブロック図である。
【図８】制御装置の変形列を示したブロック図である。
【図９】制御装置の別の変形例を示したブロック図である。
【符号の説明】
【００４７】
２ 包材供給装置
４ 製袋装置
６ 包材供給動作モジュール
６ｆ リールフレーム（モジュールフレーム）
１６ 包材成形モジュール
１６ｆ フォーマフレーム（モジュールフレーム）
１８ 繰出動作モジュール
１８ｆ 繰出しフレーム（モジュールフレーム）
２０ 横シーラ動作モジュール
２０ｆ 横シーラフレーム（モジュールフレーム）
６３ ヘムシーラモジュール
６３ｆ ヘムシーラフレーム（モジュールフレーム）
７４ メイン制御ボックス（制御装置）
７６〜１０１ モジュール制御プログラム
１０２ プログラム選択手段（制御装置）
１０４ メインプログラム
１０６，１１２ メイン制御ボックス（制御装置）
１０８，１１０ モジュール制御ボックス（制御装置）
１１４〜１２２ モジュール制御ボックス（制御装置）
【技術分野】
【０００１】
本発明は縦形製袋充填包装機に係わり、特に、成形すべき袋の形態変更に容易に対処可能な縦形製袋充填包装機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の縦形製袋充填包装機は、包材ロールを有し、この包材ロールから包材を繰り出す包材供給ユニットと、この包材供給ユニットから供給された包材を個々に物品が充填された袋に成形する製袋包装ユニットとを備え、この製袋包装ユニットは上側から順に配置されたフォーマ、縦シーラを備えた繰出し機構及び横シーラからなる（特許文献１）。
【特許文献１】特開2000-203510号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した特許文献１の縦形製袋充填包装機の場合、製袋包装ユニットは、フォーマ、繰出し機構及び横シーラ等に共通の支持フレームを備えている。このため、成形すべき袋の形態に応じてフォーマ、繰出し機構及び横シーラ等の既存のモジュールを変更したり、また、他のモジュールを追加したりする場合、製袋包装ユニット全体の設計変更が余儀なくされる。この結果、顧客が要求する仕様の縦形製袋充填機の開発が容易ではなく、縦形製袋充填機の納入までに長い納期が必要となっている。
【０００４】
本発明は上述の事情に基づいてなされたもので、その目的とすることは、要求された仕様に迅速に対応でき、その納期を大幅に短縮することができる縦形製袋充填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】
【０００５】
上記の目的を達成するため、本発明の縦形製袋充填包装機は、包材ロールを有し、この包材ロールから包材を供給する包材供給装置と、この包材供給装置から供給された包材を物品とともに受け取り、これら包材及び前記物品から個々に物品が充填された袋を成形する製袋装置と、包材供給装置及び製袋装置の作動を制御する制御装置とを備えている。そして、本発明の場合、製袋装置は、包材供給装置から受け取った包材を通過させる過程にて、包材を筒状包材に成形する包材成形モジュールであって、筒状包材が少なくとも前記包材の両側縁を所定の形態で重ね合わされた重ね合わせ縁を有する、包材成形モジュールと、包材形成モジュールの下方に配置された繰出動作モジュールであって、包材成形モジュールから受け取った筒状包材を一方向に繰出し、少なくとも円筒状包材の重ね合わせ縁がヒートシールされた包材チューブを送出する繰出動作モジュールと、繰出動作モジュールの下方に配置された横シーラ動作モジュールであって、繰出動作モジュールから受け取った包材チューブが通過する過程にて、包材チューブにその繰出し方向に所定の間隔を存してヒートシールによる横シールを形成する横シーラ動作モジュールとを含んでおり、製袋装置の各モジュールはモジュールフレームを個別に含み、これらモジュールフレームは上下方向に隣接するモジュールフレーム同士が分離可能に連結され、製袋装置のメインフレームを構築する（請求項１）。
【０００６】
具体的には、製袋装置は、成形すべき筒状包材の形態に応じて準備された複数種の包材成形モジュールから選択された１つの包材成形モジュールと、前記重ね合わせ縁のシール形態に応じた縦シーラを有する複数種の繰出動作モジュールから選択された１つの繰出動作モジュールと、形成すべき横シールの形態及び袋の形態の少なくとも一方に応じて準備された複数種の横シーラ動作モジュールから選択された１つの横シーラ動作モジュールと含んでいる（請求項２）。
【０００７】
更に、製袋装置は上述の動作モジュールに加えて、包材成形モジュールと繰出動作モジュールとの間に配置され、筒状包材の重ね合わせ縁をシールする縁シーラ動作モジュールを更に含むことができ、この縁シーラ動作モジュールは、包材成形モジュール及び記繰出動作モジュールのモジュールフレームに分離可能に連結されるモジュールフレームを有する（請求項３）。
【０００８】
請求項１〜３の縦形製袋充填包装機によれば、上述の各モジュールは個々にモジュールフレームを備えているので、製袋装置は顧客の仕様に応じて、包材成形モジュール、繰出動作モジュール及び横シーラ動作モジュールを選択する一方、必要に応じて縁シーラ動作モジュールを追加し、選択モジュール及び追加モジュールのモジュールフレームを互いに連結するだけで製袋装置のメインフレームが構築されると同時に、顧客の仕様に応じた製袋装置が提供される。
【０００９】
一方、包材供給装置は、包材ロールを有し、この包材ロールから包材を繰り出す包材供給動作モジュールと、包材成形モジュールに供給すべき包材の形態に応じて準備され、包材に付加部品を供給する複数の部品供給動作モジュールから選択された少なくとも１つ部品供給動作モジュールを更に含むことができる（請求項４）。この場合、包材供給装置は包材供給動作モジュール及び部品供給動作モジュール毎にモジュールフレームをそれぞれ有し、これらモジュールフレームは、包材の繰出し方向に直列的に配置される（請求項５）。
【００１０】
上述したように請求項４の縦形製袋充填包装機はその包材供給装置に、選択された部品供給動作モジュールを追加するだけで、顧客が要求する仕様に容易に対処可能となる。
更に好ましくは、制御装置は、包材供給装置及び製袋装置の作動を制御するプログラム群と、プログラム群中から包材供給装置及び前記製袋装置に要求されるプログラムを選択する選択手段と備えており、プログラム群は、動作モジュール毎に用意され、各動作モジュールの作動をそれぞれ制御する複数のモジュール制御プログラムと、選択手段により選択されたモジュール制御プログラムを結合させるメインプログラムとを含んでいる（請求項６）。
【００１１】
上述のプログラム群は、包材供給装置及び製袋装置の構成要素になり得る動作モジュール毎に予め準備されたモジュール制御プログラムを含んでいるので、包材供給装置及び製袋装置に要求されるモジュール制御プログラムを選択するだけで、制御装置は縦形製袋充填包装機全体の運転制御が可能となる。
具体的には、制御装置は、プログラム群のうち、少なくともメインプログラムを収容したメイン制御ボックスと、各動作モジュールにそれぞれ備えられ、その動作モジュールに対応した制御要素（例えば、モータの制御アンプ、シリンダの電磁バルブ、リレー、センサアンプ等）を収容するモジュール制御ボックスとを含むことができる（請求項７）。更に、モジュール制御ボックスは対応する動作モジュールためのモジュール制御プログラムを含むことができる（請求項８）。このようなモジュール制御ボックスは対応する動作モジュールに配置されることから、メイン制御ボックス自体の構成が簡単なものになる。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１〜８の縦形製袋充填包装機はその必要なモジュール及びモジュール制御プログラムを選択するだけで、包材供給装置及び製袋装置を形作ることができ、顧客の仕様に容易に対処可能となる。また、個々のモジュールはそのモジュールフレームを備えているので、その装置から取り外すことで、そのメンテナンスを容易に行える。しかも、モジュール毎に独立運転を行うことも可能となるから、モジュールの調整や検査もまた容易になり、包装機全体の品質向上に大きく寄与する。
【００１３】
更に、制御装置におけるメイン制御ボックスの小形化が図られることから、包装機全体に要求される設置スペースを大幅に縮小可能となる。
更にまた、新規な形態の袋に対しても、メイン制御ボックスの改作を必要とせず、必要なモジュールのみを変更するか、又は、新規にモジュールを開発するだけで済み、開発時間の短縮及びそのコストの低減を同時に達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１（ａ），（ｂ）は縦形製袋充填包装機の一例を示す。
図１の包装機は大きく分けて包材供給装置２と、この包材供給装置２の近傍に配置された製袋装置４とからなる。
包材供給装置２は包材供給動作モジュール６を含み、この包材供給動作モジュール６はリールフレーム６ｆを有する。このリールフレーム６ｆは包材ロールＲや、多数の案内ローラ８を回転自在に支持し、包材ロールＲはそのリールにフィルムウエブ等の包材Ｆを巻回したものであり、そして、案内ローラ８は包材ロールＲから繰り出された包材Ｆを案内する案内経路を形成する。更に、この案内経路にはフィードローラ１０、ダンサーローラ１２及びプリンタ１４もまた、包材ロールＲ側から順次配置されている。
【００１５】
フィードローラ１０は、包材ロールＲから包材Ｆを繰出し、繰り出された包材Ｆはダンサーローラ１２及びプリンタ１４を経て製袋装置４に向けて導かれる。なお、プリンタ１４は包材Ｆに所望の情報を印刷する。
製袋装置４は上側から包材成形モジュール１６、繰出動作モジュール１８及び横シーラ動作モジュール２０を含んでおり、これらモジュール１６，１８，２０はフォーマフレーム１６ｆ、繰出しフレーム１８ｆ及び横シーラフレーム２０ｆをそれぞれ有する。これらフレーム１６ｆ，１８ｆ，２０ｆは横シーラフレーム２０ｆをベースとして積み上げられ、上下に隣接する同士が複数の連結具２２により互いに分離可能に連結されて、製袋装置４のメインフレームを構築している。なお、各連結具２２は連結板及び複数の連結ボルトからなる。
【００１６】
より詳しくは、横シーラフレーム２０ｆの上面、繰出しフレーム１８ｆの上下面及びフォーマフレーム１６ｆの下面は同一サイズ及び同一形状の連結面として形成され、メインフレームの縦軸線に一致する軸線をそれぞれ有する。
なお、図１（ｂ）から明らかなようにリールフレーム６ｆは横シーラフレーム２０ｆの背面に上下一対のブラケット２４を介して支持されている。
【００１７】
先ず、包材成形モジュール１６について説明する。
包材成形モジュール１６はその正面側に充填チューブ２６を備え、この充填チューブ２６の上部にフォーマ２８が取り付けられている。これら充填チューブ２６及びフォーマ２８は装着ヘッド３０を介してフォーマフレーム１６ｆに取り付けられている。
充填チューブ２６は繰出しフレーム１８ｆの下面近傍まで下方に鉛直に延び、そして、その上端から物品の投入を受けることができる。即ち、充填チューブ２６の上端には物品の計量投入装置（図示しない）が接続され、この計量投入装置は所定量の物品を充填チューブ２６内に投入することができる。
【００１８】
更に、フォーマフレーム１６ｆには、複数の案内ローラ３２が回転自在に支持され、これら案内ローラ３２は包材供給動作モジュール６から供給された包材Ｆを案内し、フォーマ２８まで導く。
包材Ｆがフォーマ２８を通過したとき、包材Ｆはフォーマ２８により充填チューブ２６を囲むような筒状、この実施例の場合には円筒状に成形され、この後、円筒状包材は充填チューブ２６に沿って垂下される。また、包材Ｆから円筒状包材が成形される際、包材Ｆの両側縁は互いに重ね合わされ、所定の形態の重ね合わせ部が形成される。このような重ね合わせ部は包材Ｆの両側縁が一対のエッジガイド３４間を通過することで形成され、エッジガイド３４は図１（ａ）に示されるようにフォーマ２８の正面下部に配置され、前述した装着ヘッド３０に取り付けられている。この実施例の場合、包材Ｆにおける両側縁の重ね合わせは所謂封筒型であり、この封筒型では両側縁の表裏が互いに重ね合わされている。
【００１９】
次に、前述した繰出動作モジュール１８について説明する。
繰出動作モジュール１８は、充填チューブ２６の両側に一対の繰出ユニット３６を備えており、これら繰出ユニット３６は上下のプーリに掛け回された無端状の繰出ベルト３８を有する。各繰出ユニット３６はユニット装着ヘッド４０を介して繰出しフレーム１８ｆの正面に取り付けられている。
【００２０】
より詳しくは、ユニット装着ヘッド４０は上下一対のガイドロッド４２を備え、各繰出ユニット３６は上下のガイドロッド４２に取り付けられ、これらガイドロッド４２に沿い、充填チューブ２６に対して接離可能となっている。
更に、繰出しフレーム１８ｆには負圧源４４が配置され、この負圧源４４は各繰出ユニット３６に接続され、その繰出ベルト３８に所定のサクション圧を供給する。
【００２１】
従って、図１（ａ）に示されるように、一対の繰出ユニット３６が充填チューブ２６を両側から挟み込むように位置付けられ、この状態で、その繰出ベルト３８に負圧源４４からサクション圧が供給されると、繰出ベルト３８は前述した円筒状包材を吸着する。そして、各繰出ベルト３８が互いに連動して走行されると、繰出ベルト３８は充填チューブ２６に沿って吸着した円筒状包材を下方に繰り出す。これに伴い、上流側の包材Ｆはフォーマ２８を通過し、充填チューブ２６を囲む円筒状包材に成形される。
【００２２】
なお、繰出ベルト３８による円筒状包材の繰出しは、前述したフィードローラ１０による包材Ｆの繰出しと連動して実施される。
更に、繰出動作モジュール１８は縦シーラ４６を備えており、この縦シーラ４６は繰出しフレーム１８ｆの正面側、つまり、充填チューブ２６の正面側に配置され、一対の繰出ユニット３６間を充填チューブ２６の軸線方向に沿って延びている。縦シーラ４６もまた、繰出しフレーム１８ｆに旋回アーム（図示しない）を介して取り付けられ、旋回アームの旋回により、水平面内にて充填チューブ２６に対して接離する方向、つまり、開閉方向に移動可能となっている。
【００２３】
縦シーラ４６は少なくとも１個のヒータブロックからなり、前述した円筒状包材における重ね合わせ部の形態に応じて、この重ね合わせ部を挟み込んでヒートシールする。従って、円筒状包材の繰出しに伴い、その重ね合わせ部が縦シーラ４６を通過する際、重ね合わせ部に縦シールが形成され、この時点で、円筒状包材はその周方向に関して完全に閉じた包材チューブＴに成形される。
【００２４】
なお、重ね合わせ部は縦シーラ４６と充填チューブ２６との間にて挟み込まれるか、又は、縦シーラ４６が一対のヒータブロックを有する場合、これらヒータブロック間に挟み込まれる。
次に、横シーラ動作モジュール２０について説明する。
横シーラモジュール２０は横シーラ４８を備え、この横シーラ４８は充填チューブ２６の下方に配置されている。横シーラ４８は昇降ベース５０を含み、この昇降ベース５０は横シーラフレーム２０ｆに昇降自在に取り付けられている一方、クランクユニット５２を介して支持されている。クランクユニット５２はそのクランクアーム５４の回転により、昇降ベース５０を上下動させることができる。
【００２５】
更に、昇降ベース５０には一対のヒータブロック５６が設けられており、これらヒータブロック５６は、前述した一対の繰出ユニット３６の配置面と直交する方向に互いに接離可能つまり開閉可能となっており、これにより、充填チューブ２６から垂下した包材チューブＴを挟み付け、包材チューブＴに横シールを形成する。
それ故、充填チューブ２６の下端から包材チューブＴが繰出されるとき、この繰出しに連動して、昇降ベース５０の昇降及び横シーラ４８のヒータブロック５６の開閉が実行されると、連続して繰り出される包材チューブＴに対し、その繰出し方向に所定の間隔を存し且つ包材チューブＴを横断する横シールが連続的に形成される。即ち、上述の横シーラ４８は連続型となっている。
【００２６】
また、一方のヒータブロック５６は切断ナイフ（図示しない）を内蔵し、他方のヒータブロック５６は切断ナイフを受け入れる可能なナイフ溝が形成されており、切断ナイフは横シールの形成後、その一方のヒータブロック５６から他方のヒータブロック５６のナイフ溝内に突出し、横シールの中央からの包材チューブＴを切断する。従って、横シールの形成及び包材チューブＴの切断が繰り返されることで、包材チューブＴから個々の袋が形成される。
【００２７】
一方、横シールの形成及び包材チューブＴの切断は、充填チューブ２６、つまり、包材チューブＴへの物品の投入と交互に実施され、これにより、個々の袋内には物品がそれぞれ充填されている。
上述した縦形製袋充填包装機にて成形される袋は、一般的に図２（ａ）に示されるような平袋であるが、この種の包装機は、図２（ｂ）〜（ｇ）に示すような形態の袋をも成形することができ、（ｂ）は、袋内を排気するバルブＶを備えたバルブ付き袋、（ｃ）は袋の開口端に開閉可能なジッパーＪを備えたジッパー付き袋、（ｄ）は角底を有するガセット角底袋、（ｅ）は両側にヘム（縁）Ｈを有したヘムシール袋、（ｆ）は（ｅ）のヘムシール袋を角底としたヘムシール角底袋、（ｇ）はジッパーＪ及び角底を有するジッパー付きワイドトップ角底袋をそれぞれ示す。
【００２８】
上述した種々の包装形態の袋は包材供給装置２及び製袋装置４を構成するモジュールの変更や、モジュールの追加により成形することができ、このため、本発明の場合、上述のモジュール、即ち、そのフレームには包装形態に応じた機能を有する種々のフレームが準備されている一方、追加モジュールのための種々のフレームもまた準備されている。
図３は、縦形製袋充填包装機を構築するためのフレームパターンを示す。
【００２９】
包材供給装置２のリールフレーム６ｆには、包材ロール交換装置や、包材ＦにジッパーＪを仮付けするジッパー貼付け装置又は包材ＦにバルブＶを取り付けるバルブ貼付け装置、そして、プリンタ１４等の部品供給装置の有無に応じたタイプ毎のリールフレームがそれぞれ用意されているか、又は、包材供給装置２はリールフレーム６ｆから前述の部品供給装置を独立させた部品供給動作モジュールをそれぞれ備えている。即ち、これら部品供給動作モジュールにはバルブ貼付け装置を含むバルブ貼付けモジュール、ジッパー貼付け装置を含むジッパー貼付けモジュール、図２（ｅ），（ｆ）の袋を成形するにあたり、包材Ｆの繰出し過程にてヘムＨを形成するヘム付けモジュールがあり、これらモジュールもまたそのモジュールフレームをそれぞれ有し、これらモジュールフレームは図３中、バルブ貼付けフレーム５８ｆ、ジッパー貼付けフレーム６０ｆ及びヘム付けフレーム６１ｆとして示されている。
【００３０】
一方、製袋装置４の包材成形モジュール１６の場合、そのフォーマフレームには一般的なフォーマを備えたフォーマフレーム１６ｆと、オフセットヘムフォーマを備えたフォーマフレーム６２ｆが用意されており、このオフセットヘムフォーマは図２（ｅ），（ｆ）の袋のヘムを形成するために使用される。
そして、図３から明らかなように製袋装置４は、包材成形モジュール１６と繰出動作モジュール１８との間に追加モジュールとしてのヘムシーラモジュール６３を選択的に組み込むことができる。ヘムシーラモジュール６３もまたそのモジュールフレームを有し、このモジュールフレームは図３中、ヘムシーラフレーム６３ｆとして示されている。
【００３１】
また、繰出動作モジュール１８の繰出しフレームには、封筒型縦シーラ４６を備えた前述の繰出しフレーム１８ｆに加え、ベルト型縦シーラを備えた繰出しフレーム、合掌型縦シーラを備えた繰出しフレーム、四方シール型縦シーラを備えた繰出しフレーム、縦シーラ無しの繰出しフレーム６４ｆ、そして、繰出し型ヘムシーラを備えた繰出しフレーム６５ｆが予め用意されている。
【００３２】
更に、横シーラ動作モジュール２０の横シーラフレームには、平袋用の間欠型横シーラを備えた横シーラフレーム６６ｆ、２連横シーラを備えた横シーラフレーム６８ｆ、連続型横シーラを備えた前述の横シーラフレーム２０ｆ、ガセット角底成形型横シーラを備えた横シーラフレーム、そして、ワイドトップ角底成形型横シーラを備えた横シーラフレームが予め用意されている。
【００３３】
ここで、横シーラフレーム６６ｆは前述した横シーラ４８とは異なり、その昇降ベースが固定ベースに置換された横シーラを備えている。この場合の横シーラは包材チューブＴが間欠的に繰出される度に包材チューブＴに横シールを形成する間欠型である。そして、２連横シーラフレーム６８ｆは上下２段にして横シーラを備えており、その一方の横シーラが前述したジッパーＪの本付けに使用される。
【００３４】
図４（ａ）〜（ｆ）及び図５（ａ）〜（ｆ）は、前述した種々のフレームから実現される種々の縦形製袋充填包装機をそれぞれ示しているが、何れの場合にあっても、製袋装置４を構成するモジュールのフレームは上下に隣接する同士が分離可能に連結されることで、製袋装置４のメインフレームを構築している。
図４（ｂ）の縦形製袋充填包装機は図１（ａ），（ｂ）の包装機に対応しており、そして、図４（ｅ）の縦形製袋充填包装機は図６（ａ），（ｂ）に具体的に示されている。図６の包装機を説明するにあたり、図６中には、図１の包装機の部材及び部位と同様な部材及び部位に同一の参照符号を付し、それらの説明は省略する。
【００３５】
図６から明らかなように、フォーマフレーム６２fには装着ヘッド３０を介してフォーマ７０が取り付けられており、ここでのフォーマ７０は包材Ｆにオフセットヘムを形成することができる。
そして、図６の包装機の場合、フォーマフレーム６２ｆと繰出しフレーム６４ｆとの間にはヘムシーラフレーム６３ｆが挟み込まれており、このヘムシーラフレーム６３ｆにヘムシーラ７２が取り付けられている。このヘムシーラ７２は前述のフォーマ７０の下方に位置付けられ、フォーマ７０により形成されたオフセットヘムをヒートシールし、図２（ｅ），（ｆ）に示されるようなヘムＨを形成する。なお、繰出しフレーム６４ｆは一対の繰出ユニット３６のみを備え、縦シーラなどのシーラは省略されている。
【００３６】
上述した縦形製袋充填包装機は、包材供給装置２及び製袋装置４の作動を制御する制御装置を更に備えている。図７は制御装置の一例を示し、この制御装置は、メイン制御ボックス７４を備えており、このメイン制御ボックス７４には、包材供給装置２及び製袋装置４の作動制御に要求されるモータのサーボアンプやドライバ、シリンダのエアバルブ、ヒータの温度調節器、センサアンプ、リレー等の種々の制御要素が収容されている。
【００３７】
この実施例の場合、メイン制御ボックス７４は、上述の制御要素に加えて、包材供給装置２及び製袋装置４の作動を制御するプラグラム群をも備えており、このプログラム群はメイン制御ボックス内の記憶装置（図示しない）に格納されている。
プログラム群には、包材供給装置２及び製袋装置４を構成するモジュールのうち、可動機構やヒータ等の動作部を有する動作モジュール毎のモジュール制御プログラムと、これらモジュール制御プログラムを結合するメインプログラムとを含む。
【００３８】
具体的には、モジュール制御プログラムには、
ａ）包材供給動作モジュール６の作動を制御する包材供給プログラム７６、
ｂ）バルブ貼付け装置又はバルブ貼付け動作モジュール（バルブ貼付けフレーム５８ｆ）の作動を制御するバルブ貼付けプログラム７８、
ｃ）ジッパー貼付け装置又はジッパー貼付けモジュール（ジッパー貼付けフレーム６０ｆ）の作動を制御するジッパー貼付けプログラム８０、
ｄ）ヘムシーラモジュール６３（ヘムシーラフレーム６３ｆ）の動作を制御するヘムシールプログラム８２、
ｅ）繰出し型ヘムシーラ付きの繰出動作モジュール（繰出しフレーム６５ｆ）の作動を制御するヘムシール繰出プログラム８４、
ｆ）間欠動作型の縦シーラのための縦シールプログラム（間欠用）８６、
ｇ）連続動作型の縦シーラのための縦シールプログラム（連続用）８８、
ｈ）間欠動作型の繰出ユニット３６のための包材繰出プログラム（間欠用）９０、
ｉ）連続動作型の繰出ユニット３６のための包材繰出プログラム（連続用）９２、
ｊ）間欠動作型の横シーラのための横シールプログラム（間欠用）９４、
ｋ）連続動作型の横シーラのための横シールプログラム（連続用）９６、
ｌ）２連用横シーラのための横シールプログラム９８、
ｍ）ガセット角底用横シーラのための横シールプログラム１００
ｎ）ワイドトップ角底用横シーラのための横シールプログラム１０１
等が含まれる。
【００３９】
また、図７に示されるようにメイン制御ボックス７４にはその内部に、プログラム選択手段１０２もまた備えており、このプログラム選択手段１０２は上述のモジュール制御プログラム７６〜１０１から包材供給装置２及び製袋装置４の構成に応じて必要となるモジュール制御プログラムを選択する。
具体的には、プログラム選択手段１０２は制御装置の操作盤（図示しない）により実現されるか、又は、各フレームに取り付けられたＩＣタグのデータをメインフレームの構築時に自動的に読み取ることにより実現され、プログラム選択指令をメインプログラム１０４に与える。
【００４０】
メインプログラム１０４はプログラム選択指令に基づき、選択されたモジュール制御プログラムを結合し、その包装機専用の全体プログラムを生成する。図７中では、実線の矢印が選択されたモジュール制御プログラムを示している。ここで、各モジュール制御プログラムは他のモジュール制御プログラムとの協調を図る機能を有し、また、メインプログラム１０４は結合したモジュール制御プログラム間でのタイミング調整や情報を共有させる機能を有する。
【００４１】
図８は制御装置の変形例を示す。
図８の制御装置は、メイン制御ボックス１０６と、例えば２つのモジュール制御ボックス１０８，１１０からなる。メイン制御ボックス１０６は、図７のメイン制御ボックス７４から、バルブ貼付けプログラム７８及びジッパー貼付けプログラム８０、そして、バルブ貼付け動作モジュール及びジッパー貼付け動作モジュールに要求される制御要素を除いたものである。そして、バルブ貼付けプログラム７８及びジッパー貼付けプログラム８０は個別のモジュール制御ボックス１０８，１１０にそれぞれ含まれる一方、これらモジュール制御ボックス１０８，１１０にはバルブ貼付け動作モジュール及びジッパー貼付け動作モジュールのための制御要素が収容されている。
【００４２】
モジュール制御ボックス１０８，１１０はバルブ貼付けフレーム５８及びジッパー貼付けフレーム６０にそれぞれ配置され、メイン制御ボックス１０６と電気的に接続可能となっている。
上述した図８の制御装置の場合にあっても、メインプログラム１０４は選択されたモジュール制御プログラムから全体プログラムを生成することができる。
【００４３】
更に、図９は制御装置の更に別の変形例を示す。
図９の制御装置は、メイン制御ボックス１１２と、このメイン制御ボックス１１２に電気的に接続可能なモジュール制御ボックス、即ち、リールフレーム用制御ボックス１１４、ジッパー貼付けフレーム用制御ボックス１１６、フォーマフレーム用制御ボックス１１８、繰出しフレーム用制御ボックス１２０及び横シーラフレーム用制御ボックス１２２とからなる。
【００４４】
図９の制御装置は、包材供給装置２及び製袋装置４を構成する動作モジュール毎に、モジュール制御ボックスが予め用意されていることを示している。具体的には、メイン制御ボックス１１２はメインプログラム１０４及びプログラム選択手段１０２を含み、そして、上述の各制御ボックス１１４〜１２２はその対応する動作モジュールのフレームに配置され、対応する制御要素を収容したものとなっており、そして、この制御要素中に対応するモジュール制御プログラムを備えることができる。
【００４５】
図９の制御装置にあっては、包装形態の変更に伴う動作モジュールの変更に合わせてメイン制御ボックスを作り直す必要が無いばかりでなく、制御ボックス１１４〜１２２の配置に各動作モジュールのデッドスペースを利用できるから、メイン制御ボックス１１２の小形化を図れることにもなる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】一実施例の縦形製袋充填包装機を示し、（ａ）は包装の正面図、（ｂ）は包装機の側面図である。
【図２】種々の包装形態の袋を示し、（ａ）は平袋、（ｂ）はバルブ付き袋、（ｃ）はジッパー付き袋、（ｄ）はガセット角底袋、（ｅ）はヘムシール袋、（ｆ）はヘムシール角底袋、（ｇ）はジッパー付きワイドトップ角底袋である。
【図３】包装機を構成する種々のモジュール及びフレームの選択パターンを示した図である。
【図４】（ａ）〜（ｆ）は包装機のバリエーションを示す。
【図５】（ａ）〜（ｆ）は包装機のバリエーションを示す。
【図６】他の形態の縦形製袋充填包装機を示し、（ａ）は包装の正面図、（ｂ）は包装機の側面図である。
【図７】制御装置の一例を示したブロック図である。
【図８】制御装置の変形列を示したブロック図である。
【図９】制御装置の別の変形例を示したブロック図である。
【符号の説明】
【００４７】
２ 包材供給装置
４ 製袋装置
６ 包材供給動作モジュール
６ｆ リールフレーム（モジュールフレーム）
１６ 包材成形モジュール
１６ｆ フォーマフレーム（モジュールフレーム）
１８ 繰出動作モジュール
１８ｆ 繰出しフレーム（モジュールフレーム）
２０ 横シーラ動作モジュール
２０ｆ 横シーラフレーム（モジュールフレーム）
６３ ヘムシーラモジュール
６３ｆ ヘムシーラフレーム（モジュールフレーム）
７４ メイン制御ボックス（制御装置）
７６〜１０１ モジュール制御プログラム
１０２ プログラム選択手段（制御装置）
１０４ メインプログラム
１０６，１１２ メイン制御ボックス（制御装置）
１０８，１１０ モジュール制御ボックス（制御装置）
１１４〜１２２ モジュール制御ボックス（制御装置）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
包材を供給する包材供給装置と、
前記包材供給装置から供給された前記包材を物品とともに受け取り、これら包材及び前記物品から個々に物品が充填された袋を成形する製袋装置と、
前記包材供給装置及び前記製袋装置の作動を制御する制御装置と
を備え、
前記製袋装置は、
前記包材供給装置から受け取った包材を通過させる過程にて、前記包材を筒状包材に成形する包材成形モジュールであって、前記筒状包材が少なくとも前記包材の両側縁を所定の形態で重ね合わされた重ね合わせ縁を有する、包材成形モジュールと、
前記包材形成モジュールの下方に配置された繰出動作モジュールであって、前記包材成形モジュールから受け取った前記筒状包材を一方向に繰出し、少なくとも前記筒状包材の前記重ね合わせ縁がヒートシールされた包材チューブを送出する繰出動作モジュールと、
前記繰出動作モジュールの下方に配置された横シーラ動作モジュールであって、前記繰出動作モジュールから受け取った包材チューブが通過する過程にて、前記包材チューブにその繰出し方向に所定の間隔を存してヒートシールによる横シールを形成する横シーラ動作モジュールとを含み、
前記製袋装置の前記各モジュールはモジュールフレームを個別に含み、これらモジュールフレームは上下方向に隣接するモジュールフレーム同士が分離可能に連結され、前記製袋装置のメインフレームを構築することを特徴とする縦形製袋充填包装機。
【請求項２】
前記製袋装置は、
成形すべき筒状包材の形態に応じて準備された複数種の包材成形モジュールから選択された１つの包材成形モジュールと、
前記重ね合わせ縁のシール形態に応じた縦シーラを有する複数種の繰出動作モジュールから選択された１つの繰出動作モジュールと、
形成すべき横シールの形態及び前記袋の形態の少なくとも一方に応じて準備された複数種の横シーラ動作モジュールから選択された１つの横シーラ動作モジュールと
を含む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】
前記製袋装置は、
前記包材成形モジュールと前記繰出動作モジュールとの間に配置され、前記筒状包材の前記重ね合わせ縁をシールする縁シーラ動作モジュールを更に含み、
前記縁シーラ動作モジュールは、前記包材成形モジュール及び前記繰出動作モジュールのモジュールフレームに分離可能に連結されるモジュールフレームを有する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】
前記包材供給装置は、包材ロールを有し、この包材ロールから包材を繰出す包材供給動作モジュールと、前記包材成形モジュールに供給すべき包材の形態に応じて準備され、前記包材に付加部品を供給する複数の部品供給動作モジュールから選択された少なくとも１つ部品供給動作モジュールを更に含むことを特徴とする請求項２又は３に記載の縦形製袋充填包装機。
【請求項５】
前記包材供給装置は、前記包材供給動作モジュール及び前記部品供給動作モジュール毎にモジュールフレームを有し、これらモジュールフレームは、前記包材の繰出し方向に直列的に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の縦形製袋充填包装機。
【請求項６】
前記制御装置は、
前記包材供給装置及び前記製袋装置の作動を制御するプログラム群と、
前記プログラム群中から前記包材供給装置及び前記製袋装置に要求されるプログラムを選択する選択手段と
を備え、
前記プログラム群は、
前記動作モジュール毎に用意され、前記各動作モジュールの作動をそれぞれ制御する複数のモジュール制御プログラムと、
前記選択手段により選択されたモジュール制御プログラムを結合させるメインプログラムとを含む
ことを特徴とする請求項４に記載の縦形製袋充填包装機。
【請求項７】
前記制御装置は
前記プログラム群のうち、少なくとも前記メインプログラムを収容したメイン制御ボックスと、
前記各動作モジュールにそれぞれ備えられ、その動作モジュールに対応した制御要素を収容するモジュール制御ボックスと
を含むことを特徴とする請求項６に記載の縦形製袋充填包装機。
【請求項８】
前記モジュール制御ボックスは、対応する動作モジュールのためのモジュール制御プログラムを収容していることを特徴とする請求項７に記載の縦形製袋充填包装機。
【請求項１】
包材を供給する包材供給装置と、
前記包材供給装置から供給された前記包材を物品とともに受け取り、これら包材及び前記物品から個々に物品が充填された袋を成形する製袋装置と、
前記包材供給装置及び前記製袋装置の作動を制御する制御装置と
を備え、
前記製袋装置は、
前記包材供給装置から受け取った包材を通過させる過程にて、前記包材を筒状包材に成形する包材成形モジュールであって、前記筒状包材が少なくとも前記包材の両側縁を所定の形態で重ね合わされた重ね合わせ縁を有する、包材成形モジュールと、
前記包材形成モジュールの下方に配置された繰出動作モジュールであって、前記包材成形モジュールから受け取った前記筒状包材を一方向に繰出し、少なくとも前記筒状包材の前記重ね合わせ縁がヒートシールされた包材チューブを送出する繰出動作モジュールと、
前記繰出動作モジュールの下方に配置された横シーラ動作モジュールであって、前記繰出動作モジュールから受け取った包材チューブが通過する過程にて、前記包材チューブにその繰出し方向に所定の間隔を存してヒートシールによる横シールを形成する横シーラ動作モジュールとを含み、
前記製袋装置の前記各モジュールはモジュールフレームを個別に含み、これらモジュールフレームは上下方向に隣接するモジュールフレーム同士が分離可能に連結され、前記製袋装置のメインフレームを構築することを特徴とする縦形製袋充填包装機。
【請求項２】
前記製袋装置は、
成形すべき筒状包材の形態に応じて準備された複数種の包材成形モジュールから選択された１つの包材成形モジュールと、
前記重ね合わせ縁のシール形態に応じた縦シーラを有する複数種の繰出動作モジュールから選択された１つの繰出動作モジュールと、
形成すべき横シールの形態及び前記袋の形態の少なくとも一方に応じて準備された複数種の横シーラ動作モジュールから選択された１つの横シーラ動作モジュールと
を含む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】
前記製袋装置は、
前記包材成形モジュールと前記繰出動作モジュールとの間に配置され、前記筒状包材の前記重ね合わせ縁をシールする縁シーラ動作モジュールを更に含み、
前記縁シーラ動作モジュールは、前記包材成形モジュール及び前記繰出動作モジュールのモジュールフレームに分離可能に連結されるモジュールフレームを有する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】
前記包材供給装置は、包材ロールを有し、この包材ロールから包材を繰出す包材供給動作モジュールと、前記包材成形モジュールに供給すべき包材の形態に応じて準備され、前記包材に付加部品を供給する複数の部品供給動作モジュールから選択された少なくとも１つ部品供給動作モジュールを更に含むことを特徴とする請求項２又は３に記載の縦形製袋充填包装機。
【請求項５】
前記包材供給装置は、前記包材供給動作モジュール及び前記部品供給動作モジュール毎にモジュールフレームを有し、これらモジュールフレームは、前記包材の繰出し方向に直列的に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の縦形製袋充填包装機。
【請求項６】
前記制御装置は、
前記包材供給装置及び前記製袋装置の作動を制御するプログラム群と、
前記プログラム群中から前記包材供給装置及び前記製袋装置に要求されるプログラムを選択する選択手段と
を備え、
前記プログラム群は、
前記動作モジュール毎に用意され、前記各動作モジュールの作動をそれぞれ制御する複数のモジュール制御プログラムと、
前記選択手段により選択されたモジュール制御プログラムを結合させるメインプログラムとを含む
ことを特徴とする請求項４に記載の縦形製袋充填包装機。
【請求項７】
前記制御装置は
前記プログラム群のうち、少なくとも前記メインプログラムを収容したメイン制御ボックスと、
前記各動作モジュールにそれぞれ備えられ、その動作モジュールに対応した制御要素を収容するモジュール制御ボックスと
を含むことを特徴とする請求項６に記載の縦形製袋充填包装機。
【請求項８】
前記モジュール制御ボックスは、対応する動作モジュールのためのモジュール制御プログラムを収容していることを特徴とする請求項７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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−１３９７（Ｐ２００８−１３９７Ａ）
【公開日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１７２５３３（Ｐ２００６−１７２５３３）
【出願日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【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２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【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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