(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
包材を搬送しながら筒状の包材を成形し、前記筒状の包材に被包装物を充填する製袋包装機であって、
前記筒状の包材の両側から前記筒状の包材に対して当接し、前記筒状の包材をシールする一対の横シール部材と、
前記一対の横シール部材よりも前記搬送方向上流に位置し、前記一対の横シール部材よりも早く前記筒状の包材に当接して前記筒状の包材を絞り込むことで、前記筒状の包材の被シール部分への被包装物の侵入を規制する一対のシャッター部材と、
前記一対の横シール部材および前記一対のシャッター部材を支持し、前記一対の横シール部材および前記一対のシャッター部材を前記筒状の包材に当接させ、さらに、前記筒状の包材から離反させる支持機構と、
前記支持機構の動作を制御し、前記一対のシャッター部材の間に生じる隙間が最小の状態である第１時点に移行する直前の第１時間領域と、前記第１時点に移行した直後の第２時間領域と、における前記支持機構の動作を、異なる程度で減速させる制御部と
を備え、
前記制御部は、前記第１時間領域において前記支持機構が減速する程度を、前記第２時間領域において減速する程度よりも大きくする、
製袋包装機。
【請求項２】
前記支持機構の動作は、前記一対の横シール部材と前記一対のシャッター部とを前記筒状の包材に当接させ、あるいは、前記筒状の包材から離反させるために、環状の軌道または直線の軌道を有し、
前記制御部は、前記環状の軌道または前記直線の軌道を通る前記支持機構の動作の速度を、前記第１時間領域と前記第２時間領域とにおいて異なる程度で減速させる、
請求項１に記載の製袋包装機。
【請求項３】
前記制御部は、前記第２時間領域における初期の所定時間において、前記支持機構を一定の速度で制御する、
請求項１または２のいずれか一つに記載の製袋包装機。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１時間領域において前記支持機構が減速する程度を最大値にする、
請求項１から３のいずれか一つに記載の製袋包装機。
【請求項５】
前記筒状の包材が搬送される速度に合わせて前記支持機構の動作を一定の低速で維持する低速域と、前記低速域に移行する前に前記支持機構の動作を前記低速まで減速させる減速域と、前記低速域の後、前記支持機構の動作を加速させる加速域と、前記加速域と前記減速域との間の領域であって、前記支持機構の動作を一定の高速で維持する高速域と、を有し、
前記制御部は、前記減速域に含まれる前記第１時間領域と前記第２時間領域とにおける前記支持機構の動作を異なる程度で減速させる、
請求項１から４のいずれか一つに記載の製袋包装機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製袋包装機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、包材を袋に成形しながら、ポテトチップスなどの被包装物を当該袋に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、縦型の製袋包装機は、シート状のフィルムである包材を搬送しながらフォーマーおよびチューブによって筒状に形成し、筒状の包材の重ねられた縦の縁を搬送方向に沿ってシール（縦シール）し、筒状の包材を形成する。また、搬送方向上流および下流で搬送方向に直交する方向で筒状の包材をシール（横シール）する一対の横シール部材によって、筒状の包材を袋に成形する。このように、一対の横シール部材によって横シールを行う際、包材の被シール箇所に被包装物が侵入しないように横シール部材よりも搬送方向上流にシャッター部材が設けられる。シャッター部材が横シール部材よりも早く筒状の包材に当接することにより、被シール箇所における被包装物の侵入が規制される。
【０００３】
ところで、シャッター部材および横シール部材が筒状の包材に当接し袋を成形する工程で袋内にエアーが充填されるが、エアー量の過多は、被シール部分の破損および袋となった商品の出荷時あるいは梱包時等に不具合を招くため、袋の厚みを調整する機構を備えた製袋包装機等が提案されている（例えば、特許文献１等参照）。
【特許文献１】特開平９−３６３６５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、このような製袋包装機では、袋の厚みが、これを調整する利用者に依存するため、安定して良好な製袋を行うことが困難である。
【０００５】
本発明の課題は、袋の破損が抑えられる製袋包装機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１発明の製袋包装機は、包材を搬送しながら筒状の包材を成形し、筒状の包材に被包装物を充填する製袋包装機であって、一対の横シール部材と、一対のシャッター部材と、支持機構と、制御部とを備える。一対の横シールは、筒状の包材の両側から筒状の包材に対して当接し、筒状の包材をシールする。一対のシャッター部材は、一対の横シール部材よりも搬送方向上流に位置する。また、一対のシャッター部材は、一対の横シール部材よりも早く筒状の包材に当接して筒状の包材を絞り込むことで、筒状の包材の被シール部分への被包装物の侵入を規制する。支持機構は、一対の横シール部材および一対のシャッター部材を支持する。また、支持機構は、一対の横シール部材および一対のシャッター部材を筒状の包材に当接させ、さらに、筒状の包材から離反させる。制御部は、支持機構の動作を制御し、第１時間領域と、第２時間領域とにおける支持機構の動作を、異なる程度で減速させる。第１時間領域は、一対のシャッター部材の間に生じる隙間が最小の状態である第１時点に移行する直前の時間領域である。第２時間領域は、第１時点に移行した直後の時間領域である。また、制御部は、第１時間領域において支持機構が減速する程度を、第２時間領域において減速する程度よりも大きくする。
【０００７】
本発明に係る製袋包装機では、一対の横シール部材および一対のシャッター部材が支持機構によって支持される。また、一対の横シール部材および一対のシャッター部材は、支持機構の動作により筒状の包材に当接し、さらに筒状の包材から離反する。また、支持機構の動作が制御部によって制御される。支持機構の動作は、一対のシャッター部材の間に生じる隙間が最小の状態である第１時点に移行するまでの第１時間領域と、その後の第２時間領域とにおいて、異なる程度で減速される。具体的に、第１時間領域における支持機構の減速の程度が第２時間領域における減速の程度よりも大きい。
【０００８】
これにより、筒状の包材に充填されるエアー量を安定させ、袋の破損を抑えることができる。また、第１時間領域において支持機構の速度が十分に落ちるので、筒状の包材に充填されるエアー量を安定させることができる。
【０００９】
第２発明の製袋包装機は、第１発明に係る製袋包装機であって、支持機構の動作は、一対の横シール部材と一対のシャッター部とを筒状の包材に当接させ、あるいは、筒状の包材から離反させるために、環状の軌道または直線の軌道を有する。また、制御部は、環状の軌道または直線の軌道を通る支持機構の動作の速度を、第１時間領域と第２時間領域とにおいて異なる程度で減速させる。
【００１０】
本発明に係る製袋包装機では、環状の軌道を通る支持機構の動作速度または直線の軌道を通る支持機構の動作速度が、第１時間領域と第２時間領域とにおいて異なる程度で減速する。
【００１１】
これにより、支持機構の動作する軌道に関係なく、袋の破損を抑えることができる。
【００１２】
第３発明の製袋包装機は、第１または第２発明のいずれか一つに係る製袋包装機であって、制御部は、第２時間領域における初期の所定時間において、支持機構を一定の速度で制御する。
【００１３】
本発明に係る製袋包装機では、第２時間領域における初期の所定時間、支持機構が一定の速度で制御される。
【００１４】
これにより、製袋包装機の制御を安定させることができる。
【００１５】
第４発明の製袋包装機は、第１から第３発明のいずれか一つに係る製袋包装機であって、制御部は、第１時間領域において支持機構が減速する程度を最大値にする。
【００１６】
本発明に係る製袋包装機では、第１時間領域において減速する程度が最大になる。
【００１７】
これにより、筒状の包材に過多のエアーが充填されることを抑制することができる。
【００１８】
第５発明の製袋包装機は、第１から第４発明のいずれか一つに係る製袋包装機であって、低速域と、減速域と、加速域と、高速域とを有する。低速域とは、筒状の包材が搬送される速度に合わせて支持機構の動作を一定の低速で維持する領域である。減速域とは、低速域に移行する前に支持機構の動作を低速まで減速させる領域である。加速域とは、低速域の後、支持機構の動作を加速させる領域である。高速域とは、加速域と減速域との間の領域であって、支持機構の動作を一定の高速で維持する領域である。さらに、制御部は、減速域に含まれる第１時間領域と第２時間領域とにおける支持機構の動作を異なる程度で減速させる。
【００１９】
本発明に係る製袋包装機では、支持機構の動きは、減速域、低速域、加速域、および高速域の各領域において異なる速度で制御される。また、減速域に含まれる第１時間領域と第２時間領域とにおいてさらに異なる程度で減速される。
【００２０】
これにより、製袋包装機の全体的な稼動スピードを大きく遅滞させることなく、筒状の包材に充填されるエアー量を制御することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る製袋包装機では、筒状の包材に充填されるエアー量が安定するため、袋の破損を抑えることができる。また、第１時間領域において支持機構の速度が十分に落ちるので、筒状の包材に充填されるエアー量を安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に図面を参照しながら、本発明に係る製袋包装機の実施形態を説明する。
【００２３】
１．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。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。
【００２４】
２．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。
【００２５】
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を筒状に成形する成形機構１３と、筒状となったフィルムＦ（以下、筒状フィルム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、筒状フィルム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、筒状フィルム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。
【００２６】
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。また、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。
【００２７】
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に巻き付いた筒状フィルム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に巻き付いている筒状フィルム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、筒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。
【００２８】
３．横シール機構の構成
横シール機構１７は、図２に示すように、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。図３に示すように、横シール機構１７は、主として、左右一対の回転軸（支持機構に相当）５１，７１と、回転軸５１，７１の両端にそれぞれ設けられた左右一対のアーム部５２，７２と、左右一対のシールジョー（シール部材に相当）５３，７３と、左右一対のしごき部５５，７５と、左右一対のクラムプレート（シャッター部材に相当）５６，７６と、左右一対のカム５７，７７と、図示しない回転軸水平移動機構とから構成されている。回転軸５１，７１と、アーム部５２，７２と、シールジョー５３，７３と、しごき部５５，７５と、クラムプレート５６，７６と、カム５７，７７とは、二点鎖線ＩＩＩを中心として対称に動作を行う。
【００２９】
以下、図３〜図１５を参照して横シール機構の構成を説明する。なお、図３から図５は、横シール機構１７が動作する様子を段階的に示す。図３は、クラムプレート５６，７６が互いに最も接近し、クラムプレート５６，７６の間隙が最も小さい状態を示す。間隙の大きさは、約１ｍｍ程度である。この状態により、クラムプレート５６，７６が筒状フィルムＦの上部を封鎖した状態となる。
【００３０】
図４は、図３の後、回転軸５１，７１がさらに回転し、しごき部５５，７５が互いに最も接近し、しごき部５５，７５の間隙が最も小さい状態を示す。間隙の大きさは、約１ｍｍ程度である。この時も、クラムプレート５６，７６は、筒状フィルムＦの上部を封鎖している。
【００３１】
図５は、図４の後、回転軸５１，７１がさらに回転し、シールジョー５３，７３の傾きが水平位置に達し、互いに接触して筒状の包材Ｆをシールする状態を示す。
【００３２】
また、図７〜図９、図１０〜図１２、および図１３〜図１５は、図３〜図５に示す横シール機構１７の構成を、理解しやすいように分解したものである。なお、図７〜図９では、しごき部５５，７５と、クラムプレート５６，７６とに関する構造の図示を省略している。また、図１０〜図１２では、シールジョー５３，７３と、クラムプレート５６，７６とに関する構造の図示を省略している。さらに、図１３〜図１５では、シールジョー５３，７３と、しごき部５５，７５とに関する構造の図示を省略している。
【００３３】
また、図６は、横シール機構１７の構成を理解しやすいように、片側の構成のみ拡大した、シールジョー７３と、しごき部７５と、クラムプレート７６と、カム７７とを示す図である。
【００３４】
＜回転軸＞
一対の回転軸５１，７１は、シールジョー５３，７３と平行に、図３〜図１５の紙面に垂直な方向に延びて設けられている。回転軸５１，７１は、筒状フィルムＦの両側に位置し、互いに反対方向に同期回転する。回転軸５１，７１の一端は、カム５７，７７を貫通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を貫通して突出している。当該突出した部分には、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と、カム５７，７７とは、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。さらに、回転軸５１，７１の両端にはアーム部５２，７２が連結されている。
【００３５】
＜アーム部＞
一対のアーム部５２，７２は、回転軸５１，７１の長手方向の両端で、回転軸５１，７１と相対回転不能に固定されている。アーム部５２，７２は、図７〜図９に示すように、ブロック状の部材である。アーム部５２，７２の一辺には、シールジョー５３，７３が取り付けられている。さらに、シールジョー５３，７３が取り付けられたアーム部５２，７２の一辺に隣接する一辺であって、回転軸５１，７１の回転方向下流側の一辺に固定部材５４，７４が固定されている。固定部材５４，７４は、回転軸５１，７１の回転方向の上流側に向かって伸びる平板状の部材である。固定部材５４，７４は、上流側が幅広の形状になっている。この幅広の形状の部分には、後述するクラムプレート５６，７６およびしごき部５５，７５を連結するためにクラムプレート連結部材５５ａ，７５ａおよびしごき部連結部材５５ｂ，７５ｂが取り付けられる。具体的には、固定部材５４，７４は、クラムプレート連結部材５６ａ，７６ａを介してクラムプレート５６，７６を連結し、しごき部連結部材５５ｂ，７５ｂを介してしごき部５５，７５を連結する。これにより、クラムプレート５６，７６およびしごき部５５，７５は、回転軸５１，７１の回転に従って旋回する。
【００３６】
＜シールジョー＞
一対のシールジョー５３，７３は、図７〜図９の紙面に垂直な方向に筒状フィルムＦの幅より長く延びて形成された部材であり、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５３，７３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５３，７３によって挟み込まれた筒状フィルムＦの一部が熱シールされるようになっている。
【００３７】
シールジョー５３，７３は、図７〜図９に示すように、アーム部５２，７２に固定されている。したがって、シールジョー５３，７３は、アーム部５２，７２の動きに合わせて回転軸５１，７１の周りを旋回する。
【００３８】
＜しごき部＞
一対のしごき部５５，７５は、図１０〜図１２に示すように、主として、フィルム当接部材５５ａ，７５ａと、しごき部連結部材５５ｂ，７５ｂとから構成されている。
【００３９】
フィルム当接部材５５ａ，７５ａは、シールジョー５３，７３と同じく図１０〜図１２の紙面に垂直な方向に筒状フィルムＦの幅より長く延びて形成された部材である。フィルム当接部材５５ａ，７５ａは、上方当接部材５５ａａ，７５ａａと、下方当接部材５５ａｂ，７５ａｂとからなる。上方当接部材５５ａａ，７５ａａは、シールジョー５３，７３より早く筒状フィルムＦに当接し、シールジョー５３，７３によって熱シールされる筒状フィルムＦの被シール部分に被包装物が噛み込まれないようにする。下方当接部材５５ａｂ，７５ａｂは、筒状フィルムＦから空気を抜くために張られたスプリングである。
【００４０】
しごき部連結部材５５ｂ，７５ｂは、フィルム当接部材５５ａ，７５ａを固定する細長い平板状の部材であって、中心部分近傍が屈曲している。しごき部連結部材５５ｂ，７５ｂにおける当該屈曲した中心部分近傍は、上述の固定部材５４，７４に対して相対回転可能に連結される。また、しごき部連結部材５５ｂ，７５ｂの長手方向一端は、フィルム当接部材５５ａ，７５ａと連結されている。フィルム当接部材５５ａ，７５ａとしごき部連結部材５５ｂ，７５ｂとを連結する部分には、カムフォロア５５ｃ，７５ｃが設けられている。カムフォロア５５ｃ，７５ｃは、回転軸５１，７１の回転に合わせてカム５７，７７のカム面に沿って動作する。これにより、しごき部５５，７５は回転軸５１，７１の外周を旋回する。
【００４１】
＜クラムプレート＞
一対のクラムプレート５６，７６は、シールジョー５３，７３より早く筒状フィルムＦに当接し、シールジョー５３，７３によって熱シールされる筒状フィルムＦの被シール部分に、被包装物が噛み込まれないように被包装物の侵入を規制する。クラムプレート５６，７６は、図１３〜図１５に示すように、主として、クラムプレート連結部材５６ａ，７６ａと、揺動部材５６ｂ，７６ｂと、フィルム当接部材５６ｃ，７６ｃとから構成されている。
【００４２】
クラムプレート連結部材５６ａ，７６ａは、回転軸５１，７１の回転に合わせてフィルム遥動部材５６ｂ，７６ｂを動作させるために、遥動部材５６ｂ，７６ｂと固定部材５４，７４とを連結する部材である。クラムプレート連結部材５６ａ，７６ａの一端は、アーム部５２，７２の固定部材５４，７４の一端と相対回転可能に連結される。また、クラムプレート連結部材５６ａ，７６ａの他端は、揺動部材５６ｂ，７６ｂの中心部と相対回転可能に連結される。
【００４３】
揺動部材５６ｂ，７６ｂは、両端が一方向に屈曲した形状の部材である。遥動部材５６ｂ，７６ｂは、回転軸５１，７１から離れた、長手方向一端にフィルム当接部材５６ｃ，７６ｃを有している。
【００４４】
フィルム当接部材５６ｃ，７６ｃは、図１３〜図１５の紙面に垂直な方向に、筒状フィルムＦの幅より長く延びたローラであり、遥動部材５６ｂ，７６ｂに対して回転可能に取り付けられている。また、遥動部材５６ｂ，７６ｂは、中心部にカムフォロア５６ｄ，７６ｄを有する。カムフォロア５６ｄ，７６ｄは、後述するカムに沿って移動する。
【００４５】
なお、フィルム当接部材５６ｃ，７６ｃが筒状フィルムＦに両側から当接したときに筒状フィルムＦの動きをできるだけ規制しないように、製袋包装機１は、フィルムプレート５６，７６が互いに最も接近した状態でフィルム当接部材５６ｃ，７６ｃの間に所定の隙間（約１ｍｍ）が確保されるように設計されている。
【００４６】
＜カム＞
一対のカム５７，７７は、回転軸水平移動機構（図示せず）に固定されている。回転軸水平移動機構は、回転軸５１，７１の長さ方向に直交する方向に取り付けられ、回転軸５１，７１を水平移動させる。回転軸水平移動機構の動作により、カム５７，７７が、筒状フィルムＦに対して近接または離反する。カム５７，７７の外周には、図３〜図５に示すように、カムフォロア５５ｃ，７５ｃおよびカムフォロア５６ｄ、７６ｄを誘導するカム面が形成されている。このようなカム面を形成することにより、カム５７，７７のカム面に沿ってカムフォロア５５ｃ、７５ｃとカムフォロア５６ｄ、７６ｄとが移動する。これにより、しごき部５５，７５およびクラムプレート５６，７６の対向姿勢を横シール時に備えて変化させることができる。
【００４７】
＜横シール機構の制御装置の概略構成＞
次に、図１６を用いて、横シール機構１７の制御装置１００の概略構成を説明する。当該制御装置１００により生成された指令に基づき、横シール機構１７が動作する。横シール機構１７の制御装置１００には、主として記憶部１１０と、制御部１２０とが含まれる。
【００４８】
記憶部１１０には、速度域記憶領域１１１が含まれる。速度域記憶領域１１１には、横シール機構１７の動作速度に関する情報が記憶されている。図１８〜図２０に示すように、横シール機構１７は、４つの速度域を有する。４つの速度域には、低速域と、高速域と、減速域と、加速域とが含まれる。低速域９２（図１８〜図２０の２に相当）は、シールジョー５３，７３の動作速度が筒状フィルムＦの搬送される速度と同速になるように回転軸５１，７１を動作させる領域であって、回転軸５１，７１が、低い一定の速度で回転させる領域である。高速域９４（図１８〜図２０の４に相当）は、シールジョー５３，７３の動作速度を筒状フィルムＦの搬送される速度よりも速い一定の速度になるように回転軸５１，７１を回転させる領域である。減速域９１（図１８〜図２０の１に相当）は、高速域から低速域に移行するために回転軸５１，７１の回転速度を減速させる領域である。加速域９３（図１８〜図２０の３に相当）は、低速域から高速域に移行するために回転軸５１，７１の回転速度を加速させる領域である。
【００４９】
制御部１２０には、最小間隙位置算出部１２１と、速度調整部１２２が含まれる。最小間隙位置算出部１２１は、クラムプレート５６，７６のフィルム当接部材５６ｃ，７６ｃの間隙が最小の値に到達する位置Ｐ１を算出する。具体的には、回転軸５１，７１の水平位置（シールジョー衝突位置Ｐ２）からの角度θが計算される（図１７参照）。この角度θは、横シール機構１７の形状により決定される。本実施形態に係る製袋包装機１では、上述したように、フィルム当接部材５６ｃ，７６ｃが互いに最も近づいた時点で所定の隙間（約１ｍｍ）が確保されるように設計されており、この横シール機構１７の形状により決定される角度θは、６３°である。
【００５０】
速度調整部１２２は、回転軸５１，７１の回転した角度と、上述の速度域記憶領域１１１に記憶されている情報とに基づいて、回転軸５１，７１の回転速度を変動させる。従来の製袋包装機は、図１９に示すように、横シール機構１７の動作速度を、単純に減速域９１、低速域９２、加速域９３、および高速域９４の４つの領域で変化させていた。すなわち、減速域９１では、減速の程度が一定に保たれ（例えば、−Ｃ１ ｒａｄ／ｓ2）、加速域９３では、加速の程度が一定（例えば、Ｃ１ ｒａｄ／ｓ2）に保たれる。すなわち、各領域９１，９３において直線的な加速または減速が行われていた。一方、本実施形態に係る製袋包装機１では、図２０に示すように、減速域９１においてクラムプレート５６，７６が互いに最も近づいて間隙が約１ｍｍになる位置（すなわち、回転軸５１，７１の水平位置からの角度が６３°の位置Ｐ１）の前（符号Ｉ）と後（符号ＩＩ）とで、速度調整部１２２によって回転軸５１，７１の回転速度を変化させる。詳細には、６３°の位置Ｐ１に到達するまでは、回転軸５１，７１の回転速度を大きく落とし、その後、一定時間等速で動作させ、その後、減速の程度を小さくして低速域９２に移行する。具体的には、高速域９４では、一定の速度、例えば、Ｂ１ ｒａｄ／ｓで回転し、その後、減速域９１に移行すると、クラムプレート５６，７６の間隙が最小になる位置Ｐ１に到達するまでは、例えば、−Ｃ１ ｒａｄ／ｓ2で減速する。位置Ｐ１に達した後は、一定時間等速で動作させた後、例えば、−Ｃ２ ｒａｄ／ｓ2で減速する。ここで、｜−Ｃ１｜＞｜−Ｃ２｜である。さらに、低速域９２に移行すると、一定の速度、例えば、Ｂ２ ｒａｄ／ｓで回転する。ここで、Ｂ１＞Ｂ２である。
【００５１】
４．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に送られる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、両端部が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。
【００５２】
縦にシールされた筒状フィルムＦは、チューブ３１を抜けて下方の横シール機構１７へと搬送されていく。また、筒状フィルムＦが搬送されるのと同時に、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。
【００５３】
横シール機構１７は、筒状フィルムＦ内に被包装物が存在する状態で、当該筒状フィルムＦを横にシールする。詳細には、一対のシールジョー５３，７３が図３〜図１５に示すような横シール区間を移動するときに、先行する袋の上端部と、これに続く袋の下端部とに相当する部分が横シールされる。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と後続の筒状フィルムＦとが切り離される。
【００５４】
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。
【００５５】
＜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の動作について詳述する。
【００５６】
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が回転する。アーム部５２，７２は、回転軸５１，７１に対して相対回転不能に固定されているため、回転軸５１，７１の回転に合わせて回転する。アーム部５２，７２が回転することにより、アーム部５２，７２に固定されたシールジョー５３，７３が回転軸５１，７１を中心として旋回する。また、図１７および図１８に示す方向にアーム部５２，７２が回転することにより、アーム部５２，７２に固定された固定部材５４，７４も図１７および図１８に示す方向に回転軸５１，７１を中心として旋回する。固定部材５４，７４が回転軸５１，７１を中心に旋回することにより、固定部材５４，７４に連結されたしごき部連結部材５５ｂ、７５ｂおよびクラムプレート連結部材５６ａ，７６ａが回転軸５１，７１を中心として旋回する。これに伴い、カムフォロア５５ｃ，７５ｃとカムフォロア５６ｄ，７６ｄとがカム５７，７７のカム面に沿って移動する。このように、回転軸５１，７１の回転に合わせて、シールジョー５３，７３、しごき部５５，７５、およびクラムプレート５６，７６が、それぞれ、筒状フィルムＦに対して近接または離反を繰り返す。
【００５７】
クラムプレート５６，７６は、シールジョー５３，７３よりも早く筒状フィルムＦに当接し、搬送方向上流側から下流側に向けて筒状フィルムＦを両側から絞り込む作業に入る。これにより、筒状フィルムＦ内に浮遊する被包装物がシールジョー５３，７３によって横シールされる被シール部分に噛み込まれることを防ぐ。このとき、図３、図７、図１０、および図１３に示す位置、すなわち、回転軸５１、７１の水平位置からの角度が角度θ（本実施形態では３６°）の位置に到達するまでに、回転軸５１，７１の速度は充分に減速されている。このとき、クラムプレート５６，７６の間隙が最小であり、袋の上部はクラムプレート５６，７６によって封鎖された状態となる。また、この後、回転軸５１，７１が回転するに連れて、袋となる筒状フィルムＦの中にエアーが充填される。
【００５８】
図３、図７、図１０、および図１３に示す横シール機構１７の状態から回転軸５１，７１がさらに回転すると、図４、図８、図１１、および図１４に示す状態になる。すなわち、しごき部５５，７５が互いに最も近づいた状態になる（図４および図１１参照）。しごき部５５，７５も、クラムプレート５６，７６と同様、シールジョー５３，７３よりも早く筒状フィルムＦに当接し、搬送方向上流側から下流側に向けて筒状フィルムＦを両側からしごく。ここでも、袋上部はクラムプレート５６，７６により封鎖されている。しごき部５５，７５は、筒状フィルムＦに当接したまま、クラムプレート５６，７６よりも早く下流方向に下がり、被シール部分の周辺に浮遊する被包装物を搬送方向下流側に押し込む。回転軸５１，７１が回転するに連れて、クラムプレート５６，７６により袋内にエアーが充填されるが、袋内に充填されたエアー量が袋の内容体積以上になるとしごき部５５，７５の間の間隙と、クラムプレート５６，７６の間の間隙とからエアーが袋上方に抜ける。回転軸５１，７１の回転速度は所定時間一定に保たれた後、低速域９２における回転速度に到達するまでさらに減速される。
【００５９】
回転軸５１，７１がさらに回転し、シールジョー５３，７３が水平位置に達すると、図５および図９に示すように、シールジョー５３，７３が互いに接触し、筒状フィルムＦが熱シールされる。このとき、回転軸５１，７１の回転速度は、フィルムＦの搬送速度と同速に保たれる。なお、フィルムＦの搬送速度は、設定された袋の長さと、設定されたスピードの積である。
【００６０】
５．特徴
（１）本実施形態に係る製袋包装機１では、低速域９２に移行する前の減速域９１において、回転軸５１，７１の回転速度の減速の程度が変化する。すなわち、従来、横シール機構１７の動作速度は、低速域９２における動作速度に達するまで直線的に減速されていたが、本実施形態に係る製袋包装機１では、減速域９１の一時点（クラムプレート５６，７６の間隙が最も小さくなる位置Ｐ１）までの減速の程度と、当該一時点移行の減速の程度が変化する。クラムプレート５６，７６は筒状フィルムＦに当接したあと、筒状フィルムＦを両側から絞り込むため、クラムプレート５６，７６が筒状フィルムＦを絞り込む際の速度が速ければ速い程、袋の中に充填されるエアー量が多くなる。しかし、本実施形態に係る製袋包装機１は、クラムプレート５６，７６が互いに最も接近する位置Ｐ１に到達するまでに減速の程度を大きくしている。すなわち、クラムプレート５６，７６が筒状フィルムＦを絞り込む際には充分に速度が落とされている。これにより、袋内に充填されるエアー量を安定させることができ、さらに、袋の破損を抑えることができる。
【００６１】
また、近年、製袋包装機の稼動スピードは、高速であることが期待されているが、本実施形態に係る製袋包装機１では、減速域９１における減速の程度を変更するのみであるので、全体的な製袋包装機の稼動スピードを大幅に減速させることなく良好な製袋を行うことができる。
【００６２】
（２）本実施形態に係る製袋包装機１では、クラムプレート５６，７６の間隙が最も小さくなる位置Ｐ１の前後で減速の程度を変化させている。クラムプレート５６，７６の間隙が最小になる位置Ｐ１は、横シール機構１７の形状によって決定されるものであり、最小間隙位置算出部１２１によって自動的に計算されるため、エアー量を調整するための更なる時間を必要とせず、調整時間の浪費を省くことができる。
【００６３】
（３）また、袋内に充填されるエアー量の過多を防ぐために、クラムプレート５６，７６の間隙を広げることも考えられるが、それにより被シール部分への被包装物の噛み込みを充分に防ぐことができない。しかし、本実施形態に係る製袋包装機では、クラムプレート５６，７６の間隙は最小（約１ｍｍ）にした状態で、袋内に充填されるエアー量の過多を抑えることができる。これにより、被シール部分の不良を低減させることができる。
【００６４】
（４）また、本実施形態に係る製袋包装機１では、回転軸５１，７１の水平位置からの角度が角度θに達した場合、すなわち、クラムプレート５６，７６が最小間隙到達位置Ｐ１に達した場合、回転軸５１，７１が所定時間一定速度で回転するように設計されている。これにより、横シール機構１７の制御を安定させることができる。
【００６５】
６．変形例
（１）本実施形態に係る製袋包装機１は、アーム部５２，７２の一側面にシールジョー５３，７３が取り付けられ、他の一側面に固定部材５４，７４が取り付けられていたが、図２１に示すように、シールジョーが取り付けられた一側面に対向する側面に別のシールジョーが取り付けられていてもよい。さらに、その回転方向上流の一側面に別の固定部材が取り付けられていてもよい。これにより、同じ時間でより多くの製袋を行うことができる。
【００６６】
（２）本実施形態に係る製袋包装機１は、クラムプレート５６，７６の間隙が最小になる位置Ｐ１の後、所定時間一定速度で回転軸５１，７１が回転するように設計されていたが、図２２に示すように、回転軸５１，７１が一定速度で回転する時間がなくても構わない。さらに、図２３に示すように、クラムプレート５６，７６の間隙が最小になる位置Ｐ１までに減速の程度を最大値にし、その後低速域９２に移行するように設計されても構わない。
【００６７】
（３）本実施形態に係る製袋包装機１は、ロータリー式の製袋包装機であったが、ロータリー式の製袋包装機以外の製袋包装機に適用しても構わない。また、本実施形態に係る製袋包装機１では、回転軸５１，７１が環状の軌道を有していたが、直線の軌道を有する製袋包装機であっても構わない。
【００６８】
＜他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、袋の破損が抑えられる製袋包装機として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の一実施形態に係る製袋包装機の斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る製袋包装ユニットの側面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る横シール機構の動作を説明するための模式図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る横シール機構の動作を説明するための模式図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る横シール機構の動作を説明するための模式図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る横シール機構の部分拡大図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るシールジョーの動作を説明するための模式図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るシールジョーの動作を説明するための模式図である。
【図９】本発明の一実施形態に係るシールジョーの動作を説明するための模式図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係るしごき部の動作を説明するための模式図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係るしごき部の動作を説明するための模式図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係るしごき部の動作を説明するための模式図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係るクラムプレートの動作を説明するための模式図である。
【図１４】本発明の一実施形態に係るクラムプレートの動作を説明するための模式図である。
【図１５】本発明の一実施形態に係るクラムプレートの動作を説明するための模式図である。
【図１６】本発明の一実施形態に係る横シール機構の制御ブロックを示す図である。
【図１７】本発明の一実施形態に係る横シール機構の動作を説明するための図である。
【図１８】本発明の一実施形態に係る横シール機構の動作を説明するための図である。
【図１９】横シール機構の従来の制御を説明するための図である。
【図２０】本発明の一実施形態に係る横シール機構の動作を説明するための図である。
【図２１】本発明の変形例（１）に係る横シール機構を示す図である。
【図２２】本発明の変形例（２）に係る横シール機構の動作を説明する図である。
【図２３】本発明の変形例（２）に係る横シール機構の動作を説明する図である。
【符号の説明】
【００７１】
１    製袋包装機
１３    成形機構
１４    プルダウンベルト機構
１５    縦シール機構
１７    横シール機構
５１，７１    回転軸
５２，７２    アーム部
５３，７３    シールジョー（シール部材）
５４，７４    固定部材
５５，７５    しごき部
５６，７６    クラムプレート（シャッター部材）
【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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