(57)【要約】【課題】アーム部材に揺動自在にシールジョーを支持させる横シール機構において、しごき動作を行わせ且つ各部のサイズアップなどを抑える。【解決手段】横シール機構は、回転軸５１，７１と、アーム部材５２，７２と、シールジョー５４，７４と、しごき部材５５，７５とを備える。回転軸５１，７１は、チューブ状フィルムＦの両側に位置し、互いに反対方向に同期回転する。アーム部材５２，７２は、回転軸５１，７１に固定されて旋回する。シールジョー５４，７４は、アーム部材５２，７２の先端部にそれぞれ揺動可能に支持され、アーム部材５２，７２の角速度よりも速い角速度にて互いに接近する。しごき部材５５，７５は、アーム部材５２，７２に一体的に支持され、チューブ状フィルムＦの両側からシールジョー５４，７４の角速度よりも遅い角速度にて旋回しながら互いに当接して、チューブ状フィルムＦに沿って下降する。【選択図】　　　　図３
2004142806.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
包材を搬送しながらチューブ状の袋に成形し、そこに被包装物を充填して密封する製袋包装機の横シール機構であって、
前記チューブ状の袋の両側に位置し、互いに反対方向に同期回転する左右一対の回転軸と、
それぞれの前記回転軸に固定されて、前記回転軸周りに旋回する左右一対のアーム部材と、
左右の前記各アーム部材の先端部にそれぞれ揺動可能に支持されて、各アーム部材の角速度よりも速い角速度にて互いに接近する左右一対のシール部材と、
左右の前記各アーム部材に一体的に支持され、前記チューブ状の袋の両側から前記シール部材の角速度よりも遅い角速度にて旋回しながら互いに当接して、前記チューブ状の袋に沿って下降する左右のしごき部材と、
を備えた製袋包装機の横シール機構。
【請求項２】
前記左右のしごき部材は、それぞれ、前記アーム部材に固定されている固定部と、前記固定部に対してスライドするスライド部と、前記スライド部に支持され前記固定部に対する直線的な移動が可能な袋当接部とを有する、
請求項１に記載の製袋包装機の横シール機構。
【請求項３】
前記左右のしごき部材は、それぞれ、弾性伸縮が可能であり前記袋当接部を前記固定部から離れる方向に付勢する付勢部をさらに有している、
請求項２に記載の製袋包装機の横シール機構。
【請求項４】
前記左右のしごき部材は、左右の前記袋当接部の一方である第１袋当接部に支持される第１エンゲージ部と、左右の前記袋当接部の他方である第２袋当接部に支持される第２エンゲージ部とをさらに有しており、互いに当接する際に前記第１エンゲージ部と前記第２エンゲージ部とが段階的に当接する、
請求項３に記載の製袋包装機の横シール機構。
【請求項５】
前記第１エンゲージ部は、前記第２エンゲージ部が最初に当接する第１部と、前記第２エンゲージ部が前記第１部に当接した後に当接する第２部とを含んでおり、
前記第１エンゲージ部の第１部が前記第２エンゲージ部に当接したときには、左右の前記付勢部の一方が主として伸縮し、前記第１エンゲージ部の第２部が前記第２エンゲージ部に当接したときには、左右の前記付勢部の他方が主として伸縮する、
請求項４に記載の製袋包装機の横シール機構。
【請求項６】
前記回転軸をその長手方向に交差する方向に移動させ、前記シール部材に所定の旋回軌跡を描かせる回転軸移動機構をさらに備えた、
請求項１から５のいずれかに記載の製袋包装機の横シール機構。
【請求項７】
前記回転軸移動機構は、少なくとも前記左右のシール部材が前記チューブ状の袋を挟んで対向し前記チューブ状の袋を横シールし始めるときに、前記左右の回転軸を両回転軸が互いに近づくように移動させる、
請求項６に記載の製袋包装機の横シール機構。
【請求項８】
前記各アーム部材にそれぞれ支持されて、前記チューブ状の袋に前記シール部材よりも早く当接して前記チューブ状の袋の横シールする部分に対する被包装物の侵入を規制する左右一対のシャッタ部材をさらに備えた、
請求項１から７のいずれかに記載の製袋包装機の横シール機構。
【請求項９】
製袋しつつ被包装物の充填を行う製袋包装機であって、
供給されるシート状の包材をチューブ状に成形しつつ、被包装物を受け入れる袋成形機構と、
前記チューブ状の袋を下方に搬送する袋搬送機構と、
搬送される前記チューブ状の袋の重なり部分を縦方向にシールする縦シール機構と、
搬送される前記チューブ状の袋を所定の間隔で横方向にシールする、請求項１から８のいずれかに記載の横シール機構と、
を備えた製袋包装機。
【請求項１０】
包材を搬送しながらチューブ状の袋に成形し、そこに被包装物を充填して密封する製袋包装機の横シール機構であって、
前記チューブ状の袋の両側に位置し、互いに反対方向に同期回転する一対の回転軸と、
それぞれが前記回転軸に固定され、前記回転軸の回転に従ってそれぞれの第１支持部および第２支持部が旋回する一対のアーム部材と、
それぞれが被支持部および首振り部を有し、前記被支持部が前記第１支持部に回動可能に支持され、前記チューブ状の袋を横シールする前において前記回転軸の回転による前記第１支持部の旋回の角速度よりも速い角速度で首振り部が旋回する一対の首振り部材と、
それぞれが前記首振り部に支持され、前記チューブ状の袋を両側から挟み込むように移動して前記チューブ状の袋を横シールする一対のシール部材と、
それぞれが前記第２支持部に支持され、前記チューブ状の袋を横シールする前において前記首振り部の旋回の角速度よりも遅い角速度で旋回しながら前記チューブ状の袋に両側から近づき、互いに当接した後に前記チューブ状の袋の横シールする部分をしごく一対のしごき部材と、
を備えた製袋包装機の横シール機構。
【請求項１１】
包材を搬送しながらチューブ状の袋に成形し、そこに被包装物を充填して密封する製袋包装機の横シール機構であって、
前記チューブ状の袋の両側に位置し、互いに反対方向に同期回転する左右一対の回転軸と、
それぞれの前記回転軸に固定されて、前記回転軸周りに旋回する左右一対のアーム部材と、
左右の前記各アーム部材の先端部にそれぞれ揺動可能に支持されて、揺動することによって揺動しない場合に較べて速い旋回速度にて互いに接近する左右一対のシール部材と、
左右の前記各アーム部材にそれぞれ揺動不能に支持されて、揺動しないことによって揺動する場合に較べて遅い旋回速度にて互いに近づき当接して、前記チューブ状の袋に沿って下降する左右一対のしごき部材と、
を備えた製袋包装機の横シール機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製袋包装機の横シール機構、特に、包材を搬送しながらチューブ状の袋に成形し、そこに被包装物を充填して密封する製袋包装機の横シール機構、および製袋包装機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
袋を製造しながらこの袋に食品などの被包装物を充填して包装する装置として、縦型の製袋包装機が存在する。
例えば縦型のピロー製袋包装機は、シート状のフィルムである包材をフォーマーおよびチューブによって筒状（チューブ状）に成形し、縦シール手段によりチューブ状の袋の重ねられた縦方向の縁をシール（熱封止）する。そして、被包装物をチューブから袋になるチューブ状の包材の内部に充填して、チューブ下方の横シール機構によって袋の上部と後続の袋の下部とにまたがってシールした後、横シール部分の中央をカッターで切断することを繰り返す。すなわち、ピロー製袋包装機では、上記のように袋の製造と袋内への被包装物の充填という動作が連続的に行われる。
【０００３】
このような製袋包装機の横シール機構として、チューブ状の袋の搬送経路を挟んで対向配置された一対のシールジョーと呼ばれるシール部材を互いに押しつけてチューブ状の袋を加熱圧着する機構が多く採用されている。そして、シールジョーを単に水平に直線往復運動させる方式では、チューブ状の袋のシールが一点（線）でしか行なわれず、その結果、シールに要する時間だけチューブ状の袋の搬送を停止しなければならないため、各シールジョーが略Ｄ字状の軌跡を描くようにしているものが多い。この場合には、チューブ状の袋を連続搬送しながらこれにシールジョーを追随させることで、シール時間を長くとることができる。
【０００４】
例えば、特許文献１の製袋包装機では、シールジョーにＤ字状の軌跡を描かせるために、カムフォロアの内側および外側を拘束する溝カムを使った機構を用いている。ここでは、Ｄ字形状の溝を有するカムに対してシールジョーを支持するカムフォロアが係合している。そして、シャフトを回転させることによって、シャフトに固定されているドライブ部材の先端に支持されているカムフォロアおよびシールジョーがカムの溝に沿って移動する。これにより、シールジョーはＤ字状の軌跡を描くことになる。
【０００５】
しかし、このようなＤ字状のカムを用いた場合には、シールジョーの旋回軌跡が固定されてしまい、袋の形状やサイズによってシールジョーの旋回軌跡を変更するようなことが難しい。これに対し、本願出願人は、特願２００１−３８２８９５号に示すような横シール機構の両サイドの回転軸およびカムが水平移動する構造を考案し、回転軸の回転にしたがって回転するアーム部材の先端に回動自在（揺動自在）の首振り部材を設け、その首振り部材にシールジョーを支持させることにより、横シール時のシールジョーの姿勢を制御することを提案している。この製袋包装機では、回転軸の水平移動によってシールジョーに略Ｄ字状の旋回軌跡を描かせることができるとともに、カムの形状を工夫して首振り部材をアーム部材に対して適切に回動（揺動）させることによって横シール時に一対のシールジョーのシール面が対向する姿勢を保持できるようになっている。
【０００６】
【特許文献１】
米国特許第５０３１３８６号明細書
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特願２００１−３８２８９５号に示す製袋包装機では、しごき当接部材が設けられており、シールジョーにより横シールを行う前に、横シールされるチューブ状の袋がしごかれて横シール部分への被包装物の噛み込みが防止されている。しごき動作が横シールする部分に対して行われることから、しごき当接部材は、リンク機構を介して、シールジョーを支持する首振り部材に支持されている。そして、一対のしごき当接部材は、シールジョーよりも先にチューブ状の袋に両側から当接して、両側からチューブ状の袋を挟みこむ状態でチューブ状の袋の搬送速度よりも速く下に移動することで、横シールされる部分をしごいている。
【０００８】
しかし、このように首振り部材にしごき当接部材を支持させる構造を採るときには、すなわち、アーム部材に対してシール部材と同様にしごき部材が揺動する構造を採るときには、一対のしごき当接部材が互いに衝突（当接）する際に、かなり大きな衝撃力が発生する。この大きな衝撃力に耐える長寿命の製袋包装機とするためには、しごき当接部材や、それを支持する首振り部材などを、かなり強度が大きくなるように設計する必要がある。このため、横シール機構の各部のコストアップやサイズアップが避けられないという不都合が生じている。
【０００９】
本発明の課題は、一対のアーム部材に回動（揺動）可能にシール部材を支持させることによりシール部材が旋回中の横シール時に適切な姿勢を取ることができる製袋包装機の横シール機構において、一対のしごき部材を設けてしごき動作を行わせるとともに、横シール機構の各部のサイズアップなどを抑えることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る横シール機構は、包材を搬送しながらチューブ状の袋に成形し、そこに被包装物を充填して密封する製袋包装機の横シール機構である。この横シール機構は、左右一対の回転軸と、左右一対のアーム部材と、左右一対のシール部材と、左右のしごき部材とを備えている。左右一対の回転軸は、チューブ状の袋の両側に位置し、互いに反対方向に同期回転する。左右一対のシール部材は、それぞれの回転軸に固定されて、回転軸周りに旋回する。左右一対のシール部材は、左右の各アーム部材の先端部にそれぞれ揺動可能に支持されており、各アーム部材の角速度よりも速い角速度にて互いに接近する。左右のしごき部材は、左右の各アーム部材に一体的に支持されており、チューブ状の袋の両側からシール部材の角速度よりも遅い角速度にて旋回しながら互いに当接して、チューブ状の袋に沿って下降する。
【００１１】
ここでは、左右の各アーム部材の先端部にそれぞれ揺動可能に支持されているシール部材が、各アーム部材の角速度よりも速い角速度にて互いに接近する。このため、特願２００１−３８２８９５号に示す横シール機構のようにアーム部材に対してシール部材と同様にしごき部材が揺動する構造を採る場合には、しごき部材とシール部材との干渉を避けることが確実にできる反面、左右のしごき部材が非常に速い角速度で互いに衝突（当接）することになるため、横シール機構の各部の強度を大きくしなければならない。
【００１２】
これに対し、請求項１の横シール機構では、しごき部材をアーム部材に一体的に支持させ、しごき部材がシール部材の角速度よりも遅い角速度にて旋回しながら互いに当接するように構成しているため、当接時に発生する衝撃力が小さく抑えられる。
このように、請求項１に係る横シール機構では、シール部材と同様にアーム部材に対して揺動自在にしごき部材を支持させる構造を採る場合に較べて、しごき部材同士が当接するときに発生する衝撃力が小さくなる。この結果、横シール機構の各部の強度を大きくする必要が少なくなり、横シール機構の各部のコストアップやサイズアップを抑えることができるようになる。
【００１３】
なお、本明細書での角速度とは、アーム部材、シール部材、しごき部材などの各部材の旋回部分（シール部材の先端シール面やしごき部材の袋に当接する先端などを含む）の回転軸を中心とする角速度である。したがって、例えばシール部材の角速度は、アーム部材の回転による角速度に、揺動による回転軸に対する角速度が加わることになる。
【００１４】
請求項２に係る横シール機構は、請求項１に記載の製袋包装機の横シール機構であって、一対のしごき部材は、それぞれ、固定部と、スライド部と、袋当接部とを有している。固定部は、アーム部材に固定されている。スライド部は、固定部に対してスライドする。袋当接部は、スライド部に支持されており、固定部に対する直線的な移動が可能である。
【００１５】
ここでは、アーム部材にしごき部材を一体的に支持させ、しごき部材同士が当接するときに発生する衝撃力を小さく抑えているため、袋当接部を支持するスライド部が第２支持部に揺動不能に固定される固定部に対してスライドする構成を採っても、スライド動作をするしごき部材が破損したり固定部分や支持部分が破損したりする恐れが少なくなっている。また、しごき部材がスライド動作をするため、アーム部材の回転に伴ってしごき部材の固定部がチューブ状の袋から離れるように移動しても、左右のしごき部材の袋当接部の間の距離を一定に保ちながら所定のしごき動作を行うことができる。なお、上記のようにスライド動作を行うしごき部材を用いるほうが、リンク機構を採用したしごき部材を用いるよりも、通常は部品点数が少なくなり、製造コストの低減が期待できる。
【００１６】
請求項３に係る横シール機構は、請求項２に記載の製袋包装機の横シール機構であって、左右のしごき部材は、それぞれ、付勢部をさらに有している。これらの付勢部は、弾性伸縮が可能であり、袋当接部を固定部から離れる方向に付勢する。
ここでは、アーム部材の回転に伴ってしごき部材の固定部がチューブ状の袋から離れるように移動しても、付勢部が袋当接部を固定部から離れる方向に付勢しているため、左右のしごき部材の袋当接部の間の距離を一定に保ちながら所定のしごき動作を行わせることができる。
【００１７】
請求項４に係る横シール機構は、請求項３に記載の製袋包装機の横シール機構であって、左右のしごき部材は、第１エンゲージ部と、第２エンゲージ部とをさらに有している。第１エンゲージ部は、左右の袋当接部の一方である第１袋当接部に支持される。第２エンゲージ部は、左右の袋当接部の他方である第２袋当接部に支持される。そして、左右のしごき部材は、互いに当接する際に、第１エンゲージ部と第２エンゲージ部とが段階的に当接する。
【００１８】
ここでは、一対の袋当接部に支持される第１，第２エンゲージ部が設けられ、両しごき部材が当接する際には、これらの第１，第２エンゲージ部が段階的に当接するようになっている。このため、左右のしごき部材が互いに当接する際に発生する衝撃力を小さくすることが容易になる。
請求項５に係る横シール機構は、請求項４に記載の製袋包装機の横シール機構であって、第１エンゲージ部は、第１部と、第２部とを含んでいる。第１部は、第２エンゲージ部が最初に当接する部分である。第２部は、第２エンゲージ部が第１部に当接した後に当接する部分である。そして、この横シール機構では、第１エンゲージ部の第１部が第２エンゲージ部に当接したときには、左右の付勢部の一方が主として伸縮し、第１エンゲージ部の第２部が第２エンゲージ部に当接したときには、左右の付勢部の他方が主として伸縮する。
【００１９】
ここでは、第１，第２エンゲージ部が段階的に当接するように構成するとともに、左右のしごき部材それぞれに設けられている付勢部が順に伸縮する構造となっている。例えば、第１エンゲージ部の第１部が第２エンゲージ部に当接したときの反力の向きを一方の付勢部が伸縮しやすい向きに設定し、第１エンゲージ部の第２部が第２エンゲージ部に当接したときの反力の向きを他方の付勢部が伸縮しやすい向きに設定することによって、第１，第２エンゲージ部の段階的な当接においてそれぞれ異なる付勢部が主として伸縮するように構成することが可能である。
【００２０】
このように、ここでは左右のしごき部材それぞれに設けられている付勢部が順に伸縮するため、左右のしごき部材が互いに当接する際に発生する衝撃力が小さく抑えられるようになる。
請求項６に係る横シール機構は、請求項１から５のいずれかに記載の製袋包装機の横シール機構であって、回転軸移動機構をさらに備えている。回転軸移動機構は、回転軸の長手方向に交差する方向に回転軸を移動させて、シール部材に所定の旋回軌跡を描かせる。
【００２１】
ここでは、回転軸移動機構によって回転軸が移動するため、回転軸の回転に従って旋回するアーム部材に支持されるシール部材が、多彩な略Ｄ字状の軌跡を描くことが可能になる。例えば、シール時間の確保のためにＤ字状軌跡の直線部分を長くとりたい場合には、回転軸を大きく移動させることで対応することができる。
【００２２】
なお、シール部材の横シール時の姿勢を確実に確保するための手段として、シール部材を適切な姿勢に案内するカムを設けることが望ましい。
請求項７に係る横シール機構は、請求項６に記載の製袋包装機の横シール機構であって、回転軸移動機構は、少なくとも左右のシール部材がチューブ状の袋を挟んで対向しチューブ状の袋を横シールし始めるときに、左右の回転軸を両回転軸が互いに近づくように移動させる。
【００２３】
ここでは、回転軸を移動させることにより横シールの開始ポイントを決めることができるため、横シールの時間を調整することが容易にできる。
請求項８に係る横シール機構は、請求項１から７のいずれかに記載の製袋包装機の横シール機構であって、左右一対のシャッタ部材をさらに備えている。左右のシャッタ部材は、それぞれ各アーム部材に支持されており、チューブ状の袋に対してシール部材よりも早く当接して、チューブ状の袋の横シールする部分に対する被包装物の侵入を規制する。
【００２４】
ここでは、チューブ状の袋の横シールする部分に対する被包装物の侵入を、シャッタ部材が規制する。このため、横シールする部分に被包装物が噛み込んでしまうことが抑えられる。
請求項９に係る製袋包装機は、製袋しつつ被包装物の充填を行う製袋包装機であって、袋成形機構と、袋搬送機構と、縦シール機構と、横シール機構とを備えている。袋成形機構は、供給されるシート状の包材をチューブ状に成形しつつ、被包装物を受け入れる。袋搬送機構は、チューブ状の袋を下方に搬送する。縦シール機構は、搬送されるチューブ状の袋の重なり部分を、縦方向にシールする。横シール機構は、請求項１から８のいずれかに記載の機構であって、搬送されるチューブ状の袋を所定の間隔で横方向にシールする。
【００２５】
請求項１０に係る横シール機構は、包材を搬送しながらチューブ状の袋に成形し、そこに被包装物を充填して密封する製袋包装機の横シール機構であって、一対の回転軸と、一対のアーム部材と、一対の首振り部材と、一対のシール部材と、一対のしごき部材とを備えている。一対の回転軸は、チューブ状の袋の両側に位置し、互いに反対方向に同期回転する。一対のアーム部材は、それぞれ、回転軸に固定され、回転軸の回転に従って第１支持部および第２支持部が旋回する。一対の首振り部材は、それぞれ、被支持部および首振り部を有している。また、これらの首振り部材の被支持部は、アーム部材の第１支持部に回動可能に支持されている。そして、首振り部材の首振り部は、チューブ状の袋を横シールする前において、回転軸の回転によるアーム部材の第１支持部の旋回の角速度よりも速い角速度で旋回する。一対のシール部材は、それぞれ首振り部に支持されており、チューブ状の袋を両側から挟み込むように移動してチューブ状の袋を横シールする。一対のしごき部材は、それぞれがアーム部材の第２支持部に支持されており、チューブ状の袋を横シールする前において、首振り部の旋回の角速度よりも遅い角速度で旋回しながらチューブ状の袋に両側から近づき、互いに当接した後にチューブ状の袋の横シールする部分をしごく。
【００２６】
ここでは、チューブ状の袋を横シールする前において、シール部材を支持した首振り部が、アーム部材の角速度よりも速い角速度で回転軸に対して旋回する。このため、特願２００１−３８２８９５号に示す横シール機構のように首振り部にしごき部材を支持させる構造を採る場合には、しごき部材とシール部材との干渉を避けることが確実にできる反面、一対のしごき部材が非常に速い角速度で互いに衝突（当接）することになるため、横シール機構の各部の強度を大きくしなければならない。
【００２７】
これに対し、請求項１０の横シール機構では、アーム部材の第１支持部に支持される首振り部材ではなくアーム部材の第２支持部にしごき部材を支持させ、チューブ状の袋を横シールする前において、しごき部材が首振り部の旋回の角速度よりも遅い角速度で旋回しながらチューブ状の袋に両側から近づくようにしている。すなわち、一対のしごき部材は、首振り部材のようにアーム部材に対して回動しない部分、すなわちアーム部材の第２支持部に支持されており、首振り部の旋回の角速度よりも遅い角速度で互いに当接するため、当接時に発生する衝撃力が小さく抑えられる。
【００２８】
このように、アーム部材の第２支持部にしごき部材を支持される構造を採る請求項１０に係る横シール機構では、首振り部にしごき部材を支持させる構造を採る場合に較べて、チューブ状の袋を横シールする前においてしごき部材同士が当接するときに発生する衝撃力が小さくなる。この結果、横シール機構の各部の強度を大きくする必要が少なくなり、横シール機構の各部のコストアップやサイズアップを抑えることができるようになる。
【００２９】
なお、本明細書での角速度とは、アーム部材、シール部材、しごき部材などの各部材の旋回部分の回転軸を中心とする角速度である。
請求項１１に係る製袋包装機の横シール機構は、包材を搬送しながらチューブ状の袋に成形し、そこに被包装物を充填して密封する製袋包装機の横シール機構であって、左右一対の回転軸と、左右一対のアーム部材と、左右一対のシール部材と、左右一対のしごき部材とを備えている。左右一対の回転軸は、チューブ状の袋の両側に位置し、互いに反対方向に同期回転する。左右一対のアーム部材は、それぞれの各回転軸に固定されて、回転軸周りに旋回する。左右一対のシール部材は、左右の各アーム部材の先端部にそれぞれ揺動可能に支持されて、揺動することによって揺動しない場合に較べて速い旋回速度にて互いに接近する。左右一対のしごき部材は、左右の各アーム部材にそれぞれ揺動不能に支持されて、揺動しないことによって揺動する場合に較べて遅い旋回速度にて互いに近づき当接して、チューブ状の袋に沿って下降する。
【００３０】
ここでは、左右の各アーム部材の先端部にそれぞれ揺動可能に支持されているシール部材が、揺動することによって揺動しない場合に較べて速い旋回速度にて互いに接近する。このため、特願２００１−３８２８９５号に示す横シール機構のようにアーム部材に対してシール部材と同様にしごき部材が揺動する構造を採る場合には、しごき部材とシール部材との干渉を避けることが確実にできる反面、左右のしごき部材が非常に速い旋回速度で互いに衝突（当接）することになるため、横シール機構の各部の強度を大きくしなければならない。
【００３１】
これに対し、請求項１１の横シール機構では、しごき部材をアーム部材に揺動不能に支持させ、揺動しないことによって揺動する場合に較べて遅い旋回速度でしごき部材が互いに当接するように構成しているため、当接時に発生する衝撃力が小さく抑えられる。
このように、請求項１１に係る横シール機構では、シール部材と同様にアーム部材に対して揺動自在にしごき部材を支持させる構造を採る場合に較べて、しごき部材同士が当接するときに発生する衝撃力が小さくなる。この結果、横シール機構の各部の強度を大きくする必要が少なくなり、横シール機構の各部のコストアップやサイズアップを抑えることができるようになる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
［全体構成］
本発明の一実施形態に係る製袋包装機を図１および図２に示す。これらの図に示す製袋包装機１は、ポテトチップス等の被包装物を袋詰めする機械であり、主として、被包装物の袋詰めを行う本体部分である製袋包装ユニット５と、この製袋包装ユニット５に袋となるフィルムＦを供給するフィルム供給ユニット６とから構成されている。また、製袋包装ユニット５の前面には操作スイッチ類７が配置されており、この操作スイッチ類７を操作する操作者が視認できる位置に、操作状態を示す液晶ディスプレイ８が配置されている。
【００３３】
［各ユニットの構成］
フィルム供給ユニット６は、後述する製袋包装ユニット５の成形機構１３に対してシート状のフィルムＦを供給するユニットであって、ここでは製袋包装ユニット５に隣接して設けられている。このフィルム供給ユニット６にはフィルムＦが巻かれたロールがセットされ、このロールからフィルムＦが繰り出される。
【００３４】
製袋包装ユニット５は、図１および図２に示すように、主として、シート状で送られてくるフィルムＦをチューブ状に成形する成形機構１３と、チューブ状となったフィルムＦ（以下、チューブ状フィルムＦという。）を下方に搬送するプルダウンベルト機構（袋搬送機構）１４と、チューブ状フィルムＦの重ね合わせ部分を縦方向にシール（熱封止）する縦シール機構１５と、チューブ状フィルムＦを横方向にシールすることで袋の上下端を封止する横シール機構１７と、これらの各機構を支える支持フレーム１２とから構成されている。また、支持フレーム１２の周囲には、ケーシング９が取り付けられている。
【００３５】
成形機構１３は、図２に示すように、チューブ３１と、フォーマー３２とを有している。チューブ３１は、円筒形状の部材であり、上下端が開口している。チューブ３１は、天板２９の中央の開口部分に配置され、図示しないブラケットを介してフォーマー３２と一体にされている。このチューブ３１の上端の開口部には、コンピュータスケール２から計量された被包装物が投入される。フォーマー３２は、チューブ３１を取り囲むように配置されている。このフォーマー３２の形状は、フィルム供給ユニット６から送られてきたシート状のフィルムＦがフォーマー３２とチューブ３１との隙間を通るときにチューブ状に成形されるような形状とされている。このフォーマー３２も、図示しない支持部材を介して支持フレーム１２に固定されている。また、成形機構１３のチューブ３１やフォーマー３２は、製造する袋の大きさに応じて取り替えることができるようにされている。そのために成形機構１３は、支持フレーム１２に対し着脱自在にされている。
【００３６】
プルダウンベルト機構１４と縦シール機構１５とは、天板２９から吊り下げられているサポート部材に支持されており、チューブ３１に沿って縦に延びるように配置されている。一対のプルダウンベルト機構１４は、チューブ３１に巻き付いたチューブ状フィルムＦを吸着しながら下方に搬送する機構であり、駆動ローラ、従動ローラ吸着機能を有するベルトなどから構成されている。縦シール機構１５は、チューブ３１に巻き付いているチューブ状フィルムＦの重なり部分を、一定の加圧力でチューブ３１に押しつけながら加熱して縦にシールする機構である。この縦シール機構１５は、ヒータや、ヒータにより加熱されチューブ状フィルムの重なり部分に接触するヒータベルト等を有している。
【００３７】
［横シール機構の構成］
次に、横シール機構１７について、図３〜図７を参照して説明する。なお、図３では、理解の容易のために、スプリング５７ｂ，７７ｂに関する構造の図示を省略している。また、図４ではしごき部５５，７５およびシャッタ部５６，７６に関する構造の図示を省略し、図５では首振り部材５３，７３、シールジョー５４，７４、シャッタ部５６，７６およびスプリング５７ｂ，７７ｂに関する構造の図示を省略し、図６ではしごき部５５，７５およびスプリング５７ｂ，７７ｂに関する構造の図示を省略している。
【００３８】
横シール機構１７は、成形機構１３，プルダウンベルト機構１４，および縦シール機構１５の下方に配置され、支持フレーム１２に支持されている。
横シール機構１７は、主として、左右一対の回転軸５１，７１と、左右一対のアーム部材５２，７２と、左右一対の首振り部材５３，７３と、左右一対のシールジョー５４，７４と、左右一対のしごき部５５，７５と、左右一対のシャッタ部５６，７６と、左右一対のカム５７，７７と、左右一対のスプリング５７ｂ，７７ｂと、回転軸水平移動機構１７ａと、離反用ガイド１７ｂとから構成されている。
【００３９】
＜回転軸＞
一対の回転軸５１，７１は、シールジョー５４，７４と平行に、図２および図３の紙面に垂直な方向に延びて設けられており、両端近傍部においてアーム部材５２，７２と相対回転不能に連結されている。回転軸５１，７１は、チューブ状の袋の両側に位置し、互いに反対方向に同期回転する。また、回転軸５１，７１の一端は、カム５７，７７および移動板１６０，１６０（図７参照）を貫通し、シュミットカップリングを介してモータ等の回転駆動機構（図示せず）に連結されている。また、回転軸５１，７１の他端は、反対側のカム５７，７７および移動板１６０，１６０を貫通して突出し、その突出部分には、ヒータ等に電力を供給するためのスリップリング（図示せず）が設けられている。回転軸５１，７１と、カム５７，７７および移動板１６０，１６０とは、相対回転は可能であるが、水平方向（回転軸と直交する方向）には相対移動不能なように連結されている。したがって、回転軸５１，７１、カム５７，７７および移動板１６０，１６０は、回転軸５１，７１と直交する水平方向に対して一体的に移動することになる。
【００４０】
なお、シュミットカップリングは、リンクにより結合されている３枚の円板から構成されており、入力軸の回転を出力軸である回転軸５１，７１に伝達する軸継手である。このシュミットカップリングは、平面的に固定されている入力軸に対して回転軸５１，７１が平面的に移動して両者の軸芯距離が変わった場合にも、入力軸の回転を回転軸５１，７１に伝えることができる。
【００４１】
＜アーム部材＞
一対のアーム部材５２，７２は、回転軸５１，７１の長手方向の両端に設けられており、回転軸５１，７１と相対回転不能に固定されている。アーム部材５２，７２は、回転軸５１，７１とともに回転する一方向に長いブロック状の部材であり、カム５７，７７の内側でシールジョー５４，７４の外側に配置されている。アーム部材５２，７２は、その長手方向先端の第１支持部５２ａ，７２ａおよび長手方向中央部近傍の第２支持部５２ｂ，７２ｂによって、首振り部材５３，７３およびしごき部５５，７５を支持する。これらの第１支持部５２ａ，７２ａおよび第２支持部５２ｂ，７２ｂは、回転軸５１，７１の回転に従って旋回する。
【００４２】
＜首振り部材＞
一対の首振り部材５３，７３は、シールジョー５４，７４の長手方向の両端に設けられており、図４および図５から明らかなように、アーム部材５２，７２の第１支持部５２ａ，７２ａに支持されている。具体的には、首振り部材５３，７３の内側部分に位置する被支持部５３ａ，７３ａが、ピンによってアーム部材５２，７２の第１支持部５２ａ，７２ａに回動自在に支持されている。
【００４３】
また、カム５７，７７に沿って転動するカムフォロア５７ａ，７７ａおよびスプリング５７ｂ，７７ｂに係止する係止部材５３ｃ，７３ｃが、首振り部材５３，７３と一体となっている。すなわち、カムフォロア５７ａ，７７ａや係止部材５３ｃ，７３ｃは、アーム部材５２，７２の第１支持部５２ａ，７２ａに対して首振り部材５３，７３とともに回動することになる。
【００４４】
カムフォロア５７ａ，７７ａは、首振り部材５３，７３の旋回方向の後ろ側において首振り部材５３，７３に対して回転自在に装着されており、後述するスプリング５７ｂ，７７ｂの力によってカム５７，７７の外周面であるカム面に常に当接しながら転動するようになっている。
また、後述するように、首振り部材５３，７３の外側部分である首振り部５３ｂ，７３ｂには、図４に示すように、シールジョー５４，７４が取り付けられる。首振り部５３ｂ，７３ｂに取り付けられたシールジョー５４，７４は、首振り部材５３，７３に対して相対回転不能となり、首振り部材５３，７３とともにアーム部材５２，７２の第１支持部５２ａ，７２ａに対して回動することになる。したがって、後述するように、チューブ状フィルムＦを横シールする前において、首振り部５３ｂ，７３ｂやシールジョー５４，７４は、回転軸５１，７１の回転によるアーム部材５２，７２の旋回の角速度よりも速い角速度で旋回しながらチューブ状の袋に接近することになる。すなわち、首振り部５３ｂ，７３ｂやシールジョー５４，７４は、アーム部材５２，７２に対して揺動することによって、揺動しない場合に較べて速い旋回速度にて互いに接近する。
【００４５】
なお、本実施形態における角速度とは、アーム部材５２，７２、首振り部材５３，７３、シールジョー５４，７４、しごき部５５，７５などの各旋回部分の回転軸５１，７１を中心とする回転軸５１，７１に対する角速度である。したがって、例えばシールジョー５４，７４の角速度は、アーム部材５２，７２の回転による角速度に、揺動（首振り部材５３，７３のアーム部材５２，７２の第１支持部５２ａ，７２ａに対する回動）よる回転軸５１，７１に対する角速度が加わることになる。
【００４６】
＜シールジョー＞
一対のシールジョー５４，７４は、図２および図３の紙面に垂直な方向にチューブ状フィルムの幅より長く延びて形成された部材であり、内部にヒータを有している。このヒータによってシールジョー５４，７４のシール面（横シール時に対向する面）が加熱され、シールジョー５４，７４によって挟み込まれたチューブ状フィルムＦの一部が熱シールされるようになっている。
【００４７】
シールジョー５４，７４は、図４に示すように、首振り部材５３，７３の外側部分に位置する首振り部５３ｂ，７３ｂに支持されている。したがって、首振り部材５３，７３およびシールジョー５４，７４は、アーム部材５２，７２に同期して回転軸５１，７１の周りを旋回するとともに、アーム部材５２，７２の第１支持部５２ａ，７２ａに対して回動することになる。
【００４８】
＜しごき部＞
一対のしごき部５５，７５は、図５に示すように、主として、固定部材６１，８１と、スライド部材６２，８２と、フィルム当接部材６３，８３と、付勢バネ６４，８４と、第１エンゲージ部材６５と、第２エンゲージ部材８５と、離反用コロ６６，８６とから構成されている。
【００４９】
固定部材６１，８１は、アーム部材５２，７２の長手方向中央部近傍の第２支持部５２ｂ，７２ｂに固定されている。スライド部材６２，８２は、固定部材６１，８１にスライド可能に支持されている。フィルム当接部材６３，８３は、シールジョー５４，７４と同じく図２および図３の紙面に垂直な方向にチューブ状フィルムＦの幅より長く延びて形成された部材であり、両端部近傍がそれぞれスライド部材６２，８２の先端に固定されている。したがって、側面視において、フィルム当接部材６３，８３は、固定部材６１，８１に対して直線的に移動することが可能となっている。付勢バネ６４，８４は、伸縮するバネであり、固定部材６１，８１の内部に収容されており、フィルム当接部材６３，８３を固定部材６１，８１から離れるように付勢している。第１エンゲージ部材６５は、フィルム当接部材６３の長手方向の端部に設けられている部材であり、図５に示すような状態でフィルム当接部材６３に固定される。また、フィルム当接部材６３の長手方向の端部には、第１エンゲージ部材６５の隣に、離反用コロ６６が回転自在にピン支持されている。第２エンゲージ部材８５は、フィルム当接部材８３の長手方向の端部に設けられている部材であり、円板部材８５ａおよび固定部材８５ｂから成り、フィルム当接部材８３に固定される固定部材８５ｂの先端に回転可能に円板部材８５ａが支持されている構造を有している。また、フィルム当接部材８３の長手方向の端部には、第２エンゲージ部材８５の隣に、離反用コロ８６が回転自在にピン支持されている。
【００５０】
これらの第１，第２エンゲージ部材６５，８５は、しごき部５５，７５が互いに当接する際に直接当たる部分であり、段階的な当接が為されるように構成されている。具体的には、図２６に示すように、第１エンゲージ部材６５には、第２エンゲージ部材８５の円板部材８５ａに最初に当たる先端部（第１部）６５ａと、それに続いて円板部材８５ａに当たる湾曲部（第２部）６５ｂとが形成されている。これにより、しごき部５５，７５が互いに当接する際に、第１，第２エンゲージ部材６５，８５が段階的に当たるようになっている。そして、図２６（ｃ）に示すように、第１エンゲージ部材６５の先端部６５ａが第２エンゲージ部材８５の円板部材８５ａに当接したときには、白抜きの矢印Ｆ１で示す方向に大きな力（衝突の反力）が作用し、しごき部５５，７５の一対の付勢バネ６４，８４のうち主として付勢バネ８４が伸縮し、白抜きの矢印Ａ１で示す方向（スライド部材８２のスライド可能方向）にスライド部材８２がスライドして、先端部６５ａと円板部材８５ａとの衝突の衝撃を緩和する。次に、第１エンゲージ部材６５の湾曲部６５ｂが第２エンゲージ部材８５の円板部材８５ａに当接したときには、図２６（ｄ）に示すように、白抜きの矢印Ｆ２で示す方向に大きな力（衝突の反力）が作用し、しごき部５５，７５の一対の付勢バネ６４，８４のうち主として付勢バネ６４が伸縮し、白抜きの矢印Ａ２で示す方向（スライド部材６２のスライド可能方向）にスライド部材６２がスライドして、湾曲部６５ｂと円板部材８５ａとの衝突の衝撃を緩和する。
【００５１】
また、一対のしごき部５５，７５は、アーム部材５２，７２に対して回動しないため、チューブ状フィルムＦを横シールする前において、首振り部材５３，７３の首振り部５３ｂ，７３ｂの旋回の角速度よりも遅い角速度で旋回しながらチューブ状フィルムＦに両側から近づき当接することになる。言い換えれば、しごき部５５，７５は、アーム部材５２，７２に一体的に支持されているため、チューブ状フィルムＦの両側からシールジョー５４，７４の角速度よりも遅い角速度にて旋回しながら互いに当接して、チューブ状フィルムＦに沿って下降することになる。これらの左右一対のしごき部５５，７５がチューブ状フィルムＦに近づいてきて互いに当接するときの旋回速度は、しごき部５５，７５がアーム部材５２，７２に対して揺動しないように一体的に支持されているため、シールジョー５４，７４のようにアーム部材５２，７２に対してしごき部５５，７５が揺動すると仮定した場合に較べると、遅い速度となる。
【００５２】
なお、離反用コロ６６，８６は、後述するように、横シール時に、離反用ガイド１７ｂの傾斜面に沿って転動し、両しごき部５５，７５を離反させる役割を果たす。
＜シャッタ部＞
一対のシャッタ部５６，７６は、図６に示すように、主として、連結部材５６ａ，７６ａと、固定部材５６ｂ，７６ｂと、スライド部材５６ｃ，７６ｃと、フィルム当接部材５６ｄ，７６ｄと、付勢バネ（図示せず）とから構成されている。固定部材５６ｂ，７６ｂは、連結部材５６ａ，７６ａを介して、首振り部材５３，７３に固定されている。スライド部材５６ｃ，７６ｃは、固定部材５６ｂ，７６ｂにスライド可能に支持されている。フィルム当接部材５６ｄ，７６ｄは、シールジョー５４，７４と同じく図２および図６の紙面に垂直な方向にチューブ状フィルムＦの幅より長く延びて形成された部材であり、両端部近傍がそれぞれスライド部材５６ｃ，７６ｃの先端に固定されている。したがって、側面視において、フィルム当接部材５６ｄ，７６ｄは、固定部材５６ｂ，７６ｂに対して直線的に移動することが可能となっている。図示しない付勢バネは、伸縮するバネであり、固定部材５６ｂ，７６ｂの内部に収容されており、フィルム当接部材５６ｄ，７６ｄを固定部材５６ｂ，７６ｂから離れるように付勢している。
【００５３】
このような構成により、シャッタ部５６，７６のフィルム当接部材５６ｄ，７６ｄは、後述するように、チューブ状フィルムＦに対してシールジョー５４，７４よりも早く当接して、チューブ状フィルムＦの横シールする部分に対する被包装物の侵入を規制する。
また、一対のフィルム当接部材５６ｄ，７６ｄの長手方向の両端部には、チューブ状フィルムＦに両側から当接したときにもチューブ状フィルムＦの動きをできるだけ規制しないように、一対のフィルム当接部材５６ｄ，７６ｄの間の隙間（約１ｍｍ）を確保するための爪部および爪受け部（図示せず）が形成されている。
【００５４】
＜カム＞
一対のカム５７，７７は、回転軸水平移動機構１７ａを構成する移動板１６０（詳細は後述）の内側に固定されている。これらのカム５７，７７の外周には、図３の二点鎖線で示すような形状のカム面が形成されている。このような形状にカム面を形成することにより、カム５７，７７のカム面に沿って転動するカムフォロア５７ａ，７７ａの動きによってアーム部材５２，７２に対する姿勢（回動角度）が決まる首振り部材５３，７３およびシールジョー５４，７４が、横シール時に対向姿勢が保たれるなどの所定の姿勢変化をするようになる。
【００５５】
＜スプリング＞
一対のスプリング５７ｂ，７７ｂは、首振り部材５３，７３を一方向側（旋回方向の後ろ側）に付勢して、カムフォロア５７ａ，７７ａをカム５７，７７のカム面に押しつける役割を果たす。スプリング５７ｂ，７７ｂは、一端が、首振り部材５３，７３と一体の係止部材５３ｃ，７３ｃの先端に係止され、他端が、回転軸５１，７１を挟んでアーム部材５２，７２の逆側に係止されている。
【００５６】
＜回転軸水平移動機構＞
回転軸水平移動機構１７ａは、図７に示すように、カム５７，７７がそれぞれ固定された１対の移動板１６０，１６０と、この１対の移動板１６０，１６０を互いに近接又は離反させるための駆動機構１７５とを有している。なお、図７に表れている１対の移動板１６０，１６０や連結ロッドなどは、駆動機構１７５の逆側にも同様に設けられている。
【００５７】
１対の移動板１６０，１６０は、矩形状の部材であり、前述のように、中央部において回転軸５１，７１を回転自在に支持している。移動板１６０，１６０の外側の面には上端部および下端部にそれぞれガイド部１６０ａが設けられており、各ガイド部１６０ａは、支持フレーム１２に設けられたガイドレール１７６に対してスライド自在に係合している。
【００５８】
駆動機構１７５は、モータ（図示せず）によって回転するボールねじ１８０と、ボールねじ１８０に螺合する第１および第２ナット部材１８１，１８２と、ボールねじ１８０と水平方向で直交するように設けられた第１および第２連結ロッド１８３，１８４と、移動方向に沿って設けられた１対の第３連結ロッド１８５，１８５と、第３連結ロッド１８５，１８５と平行に設けられた第４連結ロッド１８６とを有している。
【００５９】
第１連結ロッド１８３は継手１８７を介して１対の第３連結ロッド１８５に連結されており、１対の第３連結ロッド１８５，１８５の先端は一方の移動板１６０の側端面に固定されている。なお、１対の第３連結ロッド１８５，１８５は、他方の移動板１６０をスライド自在に貫通している。また、第２連結ロッド１８４は継手１８８を介して第４連結ロッド１８６に連結されており、第４連結ロッド１８６の先端は他方の移動板１６０の側端面に固定されている。
【００６０】
そして、ボールねじ１８０において、第１ナット部材１８１が螺合する部分と、第２ナット部材１８２が螺合する部分とは、互いに逆ねじになっている。
このような駆動機構１７５によってボールねじ１８０を回転させることで、１対の移動板１６０，１６０を互いに近接させたり、離反させたりすることが可能となる。すなわち、回転軸水平移動機構１７ａは、回転軸５１，７１の長手方向に直交する方向に回転軸５１，７１およびカム５７，７７を移動させることができる。具体的には、後述するように、回転軸水平移動機構１７ａは、一対のシールジョー５４，７４がチューブ状フィルムＦを挟んで対向しチューブ状フィルムＦを横シールし始めるときに、一対の回転軸５１，７１等を互いに近づくように移動させる。
【００６１】
＜離反用ガイド＞
離反用ガイド１７ｂは、一対のしごき部５５，７５の端部に配置されている離反用コロ６６，８６に対応する位置に設けられ、支持フレーム１２に固定されている。すなわち、離反用ガイド１７ｂは、シールジョー５４，７４、しごき部５５，７５のフィルム当接部材６３，８３、シャッタ部５６，７６のフィルム当接部材５６ｄ，７６ｄなどの長手方向の外側空間に設けられている。
【００６２】
＜その他＞
なお、図３〜図６では図示を省略しているが、首振り部材５３，７３、シールジョー５４，７４、しごき部５５，７５、シャッタ部５６，７６などは、アーム部材５２，７２の長手方向の一方向側にだけ取り付けられているのではなく、それとは反対側にも同様に取り付けられている。したがって、アーム部材５２，７２の両端部には、それぞれ首振り部材５３，７３と一体であるカムフォロア５７ａ，７７ａが装着されており、これらのカムフォロア５７ａ，７７ａがカム５７，７７を挟み込む構造となる。
【００６３】
［製袋包装機の動作］
＜概略動作＞
フィルム供給ユニット６から成形機構１３に送られたシート状のフィルムＦは、フォーマー３２からチューブ３１に巻き付けられて筒状（チューブ状）に成形され、そのままプルダウンベルト機構１４によって下方に搬送される。そして、フィルムＦはチューブ３１に巻き付けられた状態において両端部が周面上で重ね合わせられた状態となり、その重ね合わせ部分が縦シール機構１５によって縦にシールされる。
【００６４】
縦にシールされて円筒形状となったチューブ状フィルムＦは、チューブ３１を抜けて横シール機構１７へと降りていく。また、このときにはチューブ状フィルムＦの移動と同時に、被包装物の固まりがコンピュータスケール２からチューブ３１を通って落下してくる。そして、横シール機構１７においては、チューブ状フィルムＦ内に被包装物が存在する状態で、その袋の上端および被包装物が存在する袋の上部の袋の下端の部分が横にシールされる。
【００６５】
また、一対のシールジョー５４，７４が図１９〜図２５に示すような横シール区間を移動するときには、先行する袋の上端部と、これに続く袋の下端部とがほぼ同時に横シールされる。そして、この横シールと同時に、いずれかのシールジョーに内蔵されているカッター（図示せず）によって、先行する袋Ｂと後続のチューブ状フィルムＦとが切り離される。
【００６６】
以上のようにして連続的に製造される袋Ｂは、図１および図２に示す傾斜誘導板１９により、ベルトコンベア（図示せず）に導かれ、ウェイトチェッカー等の後工程の装置に移送される。
＜横シール動作の詳細＞
次に、製袋包装機１の横シール機構１７の動作について、図８〜図２５を用いて詳述する。アーム部材５２，７２の長手方向が水平面と為す角度が「−６０°」である状態が図８、「−５５°」である状態が図９、「−５０°」である状態が図１０、「−４５°」である状態が図１１、「−４０°」である状態が図１２、「−３５°」である状態が図１３、「−３０°」である状態が図１４、「−２５°」である状態が図１５、「−２０°」である状態が図１６、「−１５°」である状態が図１７、「−１０°」である状態が図１８、「−５°」である状態が図１９、「０°」である状態が図２０に示されている。また、アーム部材５２，７２の長手方向が水平面と為す角度が「＋５°」である状態が図２１、「＋１０°」である状態が図２２、「＋１５°」である状態が図２３、「＋２０°」である状態が図２４、「＋２５°」である状態が図２５に示されている。
【００６７】
なお、図８〜図２５では、各部材の動きが理解しやすいように、スプリング５７ｂ，７７ｂに関する構造の図示などを省略している。
横シール機構１７では、図示しない旋回用のモータを回転させることによって回転軸５１，７１が回転し、アーム部材５２，７２とともに、首振り部材５３，７３およびこれらに支持されたシールジョー５４，７４が回転軸５１，７１を中心として旋回運動をする。これに伴い、カム５７，７７のカム面に沿ってカムフォロア５７ａ，７７ａが移動する。
【００６８】
このときの、横シール前で且つシールジョー５４，７４がチューブ状フィルムＦに当接していない状態を図８〜図１８に示し、その後の横シール時においてシールジョー５４，７４がチューブ状フィルムＦを挟み込んでいる状態を図１９〜図２５に示す。
図８に示す状態は、横シールを行う前の状態である。このときには、既に首振り部材５３，７３およびシールジョー５４，７４がアーム部材５２，７２に対してかなり回動している状態となっている。図２７に示すように、一対のシールジョー５４，７４などが互いに反対の方向を向いている状態においては、首振り部材５３，７３およびシールジョー５４，７４がアーム部材５２，７２に対して殆ど回動しておらず、しごき部５５，７５と同様に、概ねアーム部材５２，７２の長手方向に沿って延びている。これに対し、図８に示す状態のときには、首振り部材５３，７３およびシールジョー５４，７４がアーム部材５２，７２に対してかなり回動してきており、シールジョー５４，７４はアーム部材５２，７２の第１支持部５２ａ，７２ａや第２支持部５２ｂ，７２ｂよりも速い角速度で旋回していることになる。ちなみに、一対のしごき部５５，７５が互いに当接する直前の図１１に示す状態において、シールジョー５４，７４は、図２７に示す状態のときに較べて、アーム部材５２，７２の第１支持部５２ａ，７２ａに対して角度θ（ここでは約１４５°）だけ回動している。
【００６９】
そして、図９および図１０に示す状態を経て図１１に示す状態になると、これから横シールするチューブ状フィルムＦの部分に被包装物が上から侵入してこないように、一対のシャッタ部５６，７６のフィルム当接部材５６ｄ，７６ｄがチューブ状フィルムＦ（図示せず）を所定の隙間を開けながら挟み込む。これにより、横シールまで上方からの被包装物の横シール部分への侵入が抑えられ、横シール部分への被包装物の噛み込みによる袋のシール不良を抑制することができる。なお、図１１に示すように、一対のフィルム当接部材５６ｄ，７６ｄが互いに最初に当接するときに、両シャッタ部５６，７６の姿勢が、一方のスライド部材５６ｃのスライド方向と他方のスライド部材７６ｃのスライド方向とが概ね一致する姿勢となっている。このため、両シャッタ部５６，７６の当接による衝撃が比較的小さなものとなっている。
【００７０】
図１２に示す状態になると、今度は、これから横シールするチューブ状フィルムＦの部分を下方にしごいてチューブ状フィルムＦの横シール部分の内部に存在する被包装物を強制落下させるために、一対のしごき部５５，７５のフィルム当接部材６３，８３がチューブ状フィルムＦ（図示せず）を所定の隙間を開けながら挟み込み始める。具体的には、図１１に示す状態と図１２に示す状態との間に、第１エンゲージ部材６５と第２エンゲージ部材８５とが当接する。そのときには、まず図２６（ｃ）に示すように、第１エンゲージ部材６５の先端部６５ａが第２エンゲージ部材８５の円板部材８５ａに当接して、白抜きの矢印Ｆ１で示す方向に大きな力（衝突の反力）が作用する。これに対し、しごき部５５，７５の一対の付勢バネ６４，８４のうち主として付勢バネ８４が伸縮し、白抜きの矢印Ａ１で示す方向（スライド部材８２のスライド可能方向）にスライド部材８２がスライドして、先端部６５ａと円板部材８５ａとの衝突の衝撃を緩和する。そして、続けて図２６（ｄ）に示すように、第１エンゲージ部材６５の湾曲部６５ｂが第２エンゲージ部材８５の円板部材８５ａに当接して、白抜きの矢印Ｆ２で示す方向に大きな力（衝突の反力）が作用する。これに対し、しごき部５５，７５の一対の付勢バネ６４，８４のうち主として付勢バネ６４が伸縮し、白抜きの矢印Ａ２で示す方向（スライド部材６２のスライド可能方向）にスライド部材６２がスライドして、湾曲部６５ｂと円板部材８５ａとの衝突の衝撃を緩和する。このような両しごき部５５，７５の当接を経て、図１２に示す状態へと移行することになる。なお、図２６（ａ）に示す状態は図８に示す状態に相当し、図２６（ｂ）に示す状態は図１１に示す状態に相当する。
【００７１】
図１２に示す状態から図１７に示す状態にかけて、一対のしごき部５５，７５のフィルム当接部材６３，８３が、チューブ状フィルムＦの横シールする部分をチューブ状フィルムＦの搬送速度よりも速い速度で下方にしごく。このときには、一対のフィルム当接部材６３，８３が離反しないように、フィルム当接部材６３，８３を固定部材６１，８１から離れるように付勢している付勢バネ６４，８４の作用によって、スライド部材６２，８２がスライドする。一方、シャッタ部５６，７６では、付勢バネが縮み、フィルム当接部材５６ｄ，７６ｄが固定部材５６ｂ，７６ｂに近づくようにスライド部材５６ｃ，７６ｃがスライドする。
【００７２】
図１８に示す状態は、シールジョー５４，７４がチューブ状フィルムＦを挟み込んで横シールを開始する状態である。図１８に示す状態になる直前には、回転軸水平移動機構１７ａが、一対の回転軸５１，７１およびカム５７，７７を互いに近づくように少し移動させる。これにより、シールジョー５４，７４が確実にチューブ状フィルムＦに当接するとともに、回転軸水平移動機構１７ａのモータ出力を調整することによってシールジョー５４，７４からチューブ状フィルムＦに所望の圧力が加えられる。
【００７３】
その後、図２５に示す状態に至るまでシールジョー５４，７４によるチューブ状フィルムＦの横シールが続くが、このときには一対のしごき部５５，７５のフィルム当接部材６３，８３によって横シール部分の下方の部分を挟み込んでいる必要はなく、逆に袋となった横シール部分の下方部分を締め付けて袋を損傷させる恐れが出てくる。これに鑑み、ここでは、このタイミングで一対のしごき部５５，７５のフィルム当接部材６３，８３が離反していくように、離反用ガイド１７ｂを設けている。図１８および図１９に示すように、横シールが始まると、一対のしごき部５５，７５の離反用コロ６６，８６が離反用ガイド１７ｂの傾斜面に沿って転動し始め、両しごき部５５，７５のフィルム当接部材６３，８３を離反させるようになる。そして、図２１以降に示すように、横シール時において両しごき部５５，７５はどんどんと離れていくことになる。
【００７４】
［本実施形態に係る製袋包装機の横シール機構の特徴］
（１）ここでは、チューブ状フィルムＦを横シールする前において、シールジョー５４，７４を支持している首振り部材５３，７３の首振り部５３ｂ，７３ｂが、アーム部材５２，７２の角速度よりも速い角速度で回転軸５１，７１に対して旋回する。言い換えれば、左右の各アーム部材５２，７２の先端にそれぞれ揺動可能に支持されているシールジョー５４，７４が、各アーム部材５２，７２の角速度よりも速い角速度にて互いに接近する。
【００７５】
このため、首振り部にしごき部を支持させる構造を採る場合には、しごき部とシールジョーとの干渉を避けることが確実にできる反面、一対のしごき部が非常に速い角速度で互いに衝突（当接）することになり、横シール機構の各部の強度を大きくしなければならなくなる。
これに対し、本実施形態に係る横シール機構１７では、アーム部材５２，７２の第１支持部５２ａ，７２ａに支持される首振り部材５３，７３ではなくアーム部材５２，７２の第２支持部５２ｂ，７２ｂにしごき部５５，７５を支持させ、チューブ状フィルムＦを横シールする前において、しごき部５５，７５のフィルム当接部材６３，８３やエンゲージ部材６５，８５が首振り部５３ｂ，７３ｂの旋回の角速度よりも遅い角速度で旋回しながらチューブ状フィルムＦに両側から近づくように構成している。すなわち、一対のしごき部５５，７５は、首振り部材５３，７３のようにアーム部材５２，７２に対して回動しない部分（アーム部材５２，７２の第２支持部５２ｂ，７２ｂ）に支持されており、首振り部５３ｂ，７３ｂの旋回の角速度よりも遅い角速度で両エンゲージ部材６５，８５が互いに当接するため、当接時に発生する衝撃力が小さく抑えられる。言い換えれば、しごき部５５，７５をアーム部材５２，７２に揺動不能に一体的に支持させ、しごき部５５，７５がシールジョー５４，７４の角速度よりも遅い角速度にて旋回しながら互いに当接するように構成しているため、しごき部５５，７５同士の当接時に発生する衝撃力が小さく抑えられる。さらに言い換えれば、しごき部５５，７５をアーム部材５２，７２に揺動不能に支持させ、揺動しないことによって揺動する場合に較べて遅い旋回速度でしごき部５５，７５が互いに当接するため、当接時に発生する衝撃力が小さく抑えられる。
【００７６】
このように、アーム部材５２，７２に直接しごき部５５，７５を支持させる構造を採っている横シール機構１７では、首振り部５３ｂ，７３ｂにしごき部を支持させる構造を採る場合に較べて、チューブ状フィルムＦを横シールする前において一対のしごき部５５，７５のエンゲージ部材６５，８５が当接するときに発生する衝撃力が小さくなる。この結果、横シール機構１７の各部の強度を大きくする必要が少なくなっており、横シール機構１７の各部のコストアップやサイズアップが抑えられている。
【００７７】
（２）ここでは、上記のように一対のしごき部５５，７５のエンゲージ部材６５，８５が当接するときに発生する衝撃力が小さくなるため、フィルム当接部材６３，８３およびスライド部材６２，８２が第２支持部５２ｂ，７２ｂに回動不能に支持される固定部材６１，８１に対してスライドする構成を採っても、スライド動作をする部分が破損したり固定部分や支持部分が破損したりする恐れが殆どなくなっている。また、このようにスライド動作を行うしごき部５５，７５を採用するほうが、リンク機構を使ったしごき部を構成する場合よりも、部品点数が少なくなって製造コストが低減している。
【００７８】
（３）ここでは、一対のしごき部５５，７５のフィルム当接部材６３，８３の端部にエンゲージ部材６５，８５を設け、両しごき部５５，７５が当接するときには、これらのエンゲージ部材６５，８５が段階的に当接するようにしている。このため、当接の際に発生する衝撃力を小さくすることが容易にできている。具体的には、両エンゲージ部材６５，８５の段階的な当接にしたがって付勢バネ６４，８４が順に伸縮する構造としている。これにより、一対のしごき部５５，７５が互いに当接する際に発生する衝撃力が小さく抑えられている。
【００７９】
（４）ここでは、回転軸水平移動機構１７ａによって回転軸５１，７１が水平移動するように構成しているため、回転軸５１，７１の回転に従って旋回することになるシールジョー５４，７４が、多彩な略Ｄ字状の軌跡を描くことができる。また、回転軸水平移動機構１７ａによって回転軸５１，７１が互いに近づくような力を作用させることで、シールジョー５４，７４が横シール時にチューブ状フィルムＦに加える圧力を適正化することもできている。
【００８０】
（５）ここでは、図３に示すような異形のカム５７，７７を採用して、横シール時のシールジョー５４，７４の姿勢を所望の姿勢に保つようにしている。これによっても、袋のシール不良を低減することができている。
【００８１】
【発明の効果】
本発明では、しごき部材をアーム部材に一体的に支持させ、しごき部材がシール部材の角速度よりも遅い角速度にて旋回しながら互いに当接するように構成しているため、シール部材と同様にアーム部材に対して揺動自在にしごき部材を支持させる構造を採る場合に較べて、しごき部材同士が当接するときに発生する衝撃力が小さくなる。この結果、横シール機構の各部の強度を大きくする必要が少なくなり、横シール機構の各部のコストアップやサイズアップを抑えることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る製袋包装機の斜視図。
【図２】製袋包装ユニットの側面図。
【図３】横シール機構の部分拡大図。
【図４】横シール機構の首振り部材およびシールジョーの部分拡大図。
【図５】横シール機構のしごき部の部分拡大図。
【図６】横シール機構のシャッタ部の部分拡大図。
【図７】回転軸水平移動機構の模式斜視図。
【図８】横シール動作を説明するための模式図。
【図９】横シール動作を説明するための模式図。
【図１０】横シール動作を説明するための模式図。
【図１１】横シール動作を説明するための模式図。
【図１２】横シール動作を説明するための模式図。
【図１３】横シール動作を説明するための模式図。
【図１４】横シール動作を説明するための模式図。
【図１５】横シール動作を説明するための模式図。
【図１６】横シール動作を説明するための模式図。
【図１７】横シール動作を説明するための模式図。
【図１８】横シール動作を説明するための模式図。
【図１９】横シール動作を説明するための模式図。
【図２０】横シール動作を説明するための模式図。
【図２１】横シール動作を説明するための模式図。
【図２２】横シール動作を説明するための模式図。
【図２３】横シール動作を説明するための模式図。
【図２４】横シール動作を説明するための模式図。
【図２５】横シール動作を説明するための模式図。
【図２６】横シール動作における一対のしごき部の当接初期状態を説明するための図。
【図２７】横シール動作を説明するための模式図。
【符号の説明】
１　　製袋包装機
１３　　成形機構
１４　　プルダウンベルト機構（袋搬送機構）
１５　　縦シール機構
１７　　横シール機構
１７ａ　　回転軸水平移動機構（回転軸移動機構）
５１，７１　　回転軸
５２，７２　　アーム部材
５２ａ，７２ａ　　第１支持部
５２ｂ、７２ｂ　　第２支持部
５３，７３　　首振り部材
５３ａ，７３ａ　　被支持部
５３ｂ，７３ｂ　　首振り部
５４，７４　　シールジョー（シール部材）
５５，７５　　しごき部（しごき部材）
５６，７６　　シャッタ部（シャッタ部材）
６１，８１　　固定部
６２，８２　　スライド部
６３，８３　　フィルム当接部材（袋当接部）
６４，８４　　付勢バネ（付勢部）
６５　　第１エンゲージ部材（第１エンゲージ部）
６５ａ　　先端部（第１部）
６５ｂ　　湾曲部（第２部）
８５　　第２エンゲージ部材（第２エンゲージ部）
Ｆ　　フィルム（包材），チューブ状フィルム（チューブ状の袋）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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