(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状に形成された包材の縦及び横をシールして製袋しつつ被包装物の充填を行う製袋包装機の、包材の搬送方向に対して直交する横方向をシールする横シール機構であって、
前記筒状の包材に当接して横方向の熱シールを行うためのシール部と、
外周にカム面を有するカムと、
前記カム面に当接するカムフォロアを有するとともに前記シール部を支持し、前記シール部が前記包材に当接及び離反するように環状に移動する支持機構と、
その回転中心を中心として前記支持機構を環状に移動させるための回転軸と、
前記支持機構の環状移動の際に、前記カム及び回転軸を一体でかつ前記回転軸に交差する方向に移動させる横方向駆動機構と、
を備えた製袋包装機の横シール機構。
【請求項２】
前記支持機構は、１個の前記カムフォロアが前記カムのカム面に沿って移動することにより環状に移動するものである、請求項１に記載の製袋包装機の横シール機構。
【請求項３】
前記支持機構は前記シール部を前記包材に対して傾動自在に支持する、請求項１又は２に記載の製袋包装機の横シール機構。
【請求項４】
前記支持機構は、
前記回転軸に連結された連結部材と、
前記シール部を支持するとともに、一端側が前記連結部材に回動自在に支持され、他端側に前記１個のカムフォロアが支持された回動部材と、
前記回動部材に支持されたカムフォロアを前記カム面に押圧するための付勢部材とを有している、
請求項３に記載の製袋包装機の横シール機構。
【請求項５】
前記横方向移動機構は、前記シール部が前記包材に対向している期間に、前記カム及び回転軸を横方向に往復移動させるものである、請求項１から４のいずれかに記載の製袋包装機の横シール機構。
【請求項６】
前記支持機構に支持され、前記筒状の包材に前記シール部よりも早く当接して被包装物を下方に移動させるしごき部をさらに備えた、
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】
前記しごき部は、少なくとも前記筒状の包材に当接した後しばらくは前記シール部よりも速い速度で下方に移動するように、前記支持機構に支持されている、請求項６に記載の製袋包装機の横シール機構。
【請求項８】
前記支持機構に支持され、前記筒状の包材に前記シール部よりも早く当接して前記筒状の包材の被シール部分に対する被包装物の侵入を規制するシャッタ部をさらに備えた、
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】
前記シャッタ部は、少なくとも前記筒状の包材に当接した後しばらくは前記シール部よりも遅い速度で下方に移動するように、前記支持機構に支持されている、
請求項８に記載の製袋包装機の横シール機構。
【請求項１０】
前記回転軸の回転速度を制御して前記シール部による熱シールの前後において前記支持機構の環状移動速度を変える制御部をさらに備えた、
請求項１から９のいずれかに記載の製袋包装機の横シール機構。
【請求項１１】
筒状に形成された包材の縦及び横をシールして製袋しつつ被包装物の充填を行う製袋包装機の、包材の搬送方向に対して直交する横方向をシールする横シール機構であって、
前記筒状の包材を挟み込むように包材の両側から当接して横方向の熱シールを行うための１対のシール部と、
外周にカム面を有する１対のカムと、
前記カム面に当接するカムフォロアを有するとともに前記各シール部を支持し、前記各シール部が前記包材に当接及び離反するように環状に移動する１対の支持機構と、
その回転中心を中心として前記各支持機構を環状に移動させるための１対の回転軸と、
前記各支持機構の環状移動の際に、前記カム及び回転軸を一体でかつ前記回転軸に交差する方向に移動させる横方向駆動機構と、
を備えた製袋包装機の横シール機構。
【請求項１２】
前記各支持機構は前記シール部を前記包材に対して傾動自在に支持するものであり、
前記各シール部は、一方が傾動する際には、他方は前記一方の傾動方向とは逆方向に傾動する、
請求項１１に記載の製袋包装機の横シール機構。
【請求項１３】
前記支持機構は、１つの前記回転軸に対して複数設けられている、請求項１から１２のいずれかに記載の製袋包装機の横シール機構。
【請求項１４】
筒状に形成された包材の縦及び横をシールして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筒状に形成しつつ、被包装物を受け入れる成形手段と、
前記筒状の包材を下方に搬送する包材搬送機構と、
搬送される前記筒状の包材の重なり部分を縦に接合する縦シール機構と、
搬送される前記筒状の包材を所定の間隔で横に接合する、請求項１から１３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。
【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、筒状に形成された包材の縦及び横をシールして製袋しつつ被包装物の充填を行う製袋包装機の横シール機構、及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包装機は、シート状のフィルムである包材をフォーマー及びチューブによって筒状に形成し、縦シール手段により筒状包材の重ねられた縦の縁をシール（熱封止）して袋とする。そして、被包装物をチューブから袋になる筒状包材に充填して、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。このようなピロー包装機では、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】
この製袋包装機の横シール機構として、筒状包材の移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を互いに押しつけて筒状包材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直線往復運動させる方式では、包材のシールが一点（線）でしか行なわれず、その結果、シールに要する時間だけ筒状包材の移送を停止しなければならないため、各シールジョーが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、筒状包材を連続移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】
このようにシールジョーにＤ字状の軌跡を描かせるために、カムフォロアの内側及び外側を拘束する溝カムを使った機構が用いられることがある。その一例が、米国特許第５０３１３８６号に開示されている。ここでは、Ｄ字形状の溝を有するカムに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及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、このような装置では、ドライブ部材とカムフォロア及びシールジョーとが滑り接触しながらスライドするような構造であるため、特に高速化を図る場合には、この滑り接触部分の耐久性が問題となる。
そこで、特開2000-203531号公報に示されるような横シール機構及び製袋包装機が既に提案されている。ここでは、シャフト（回転軸）に固定された連結部材（ドライブ部材）とカムフォロア及びシール部（シールジョー）とをスライドさせる構造を廃止しつつ、シール部がＤ字状の軌跡のように円以外の軌跡を描くことができるような構成が実現されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特開2000-203531号公報に示された装置では、カムに対して回転軸及びカムフォロアを回転させ、かつカムに対して回転軸を軸と交差する方向に相対的に移動させることにより、シール部がＤ字状の軌跡を描くように構成されている。そして、カムに対して回転軸を相対的に直線移動させるために、カムのほぼ中心部に横方向に長い長孔を形成し、その長孔の形成された範囲内で回転軸を移動させるようにしている。
【０００７】
しかし、このような構成の装置では、長孔の形成できる範囲（長さ）が制限されるために、シール可能な袋の大きさが制限されてしまう。すなわち、前記装置では、１対のカム及び回転軸間に包材が通過するために、大きな袋を通過させるためには、長孔を広げて回転軸のカムに対する相対移動距離を大きくしなければならない。この長孔を広げるためには、カムやカムフォロアを連結する部材等の関連部材も大きくしなければならず、横シール機構の占有スペースが大きくなってしまう。さらに、カムと回転軸との摺動による摩耗の問題も発生する。
【０００８】
また、前記装置では、１つのカムフォロアが２つのコロにより構成されており、実質的には２つのカムフォロアが存在することになる。このような構成ではカムとの接触面が増えてしまい、カムの耐久性に問題が生じるおそれがある。さらに、対向するシール部のシール圧力を確保するために、部分カムを設ける必要があり、部品点数が多くなってしまう。しかも、この部分カムによってシール面が規制されているために、シール面で被包装物が挟まれた場合、シール部が逃げる場所がなく、被包装物が押しつぶされたり、あるいは被包装物が硬い物の場合はシール部が損傷するおそれがある。
【０００９】
本発明の課題は、機構自体を大型化することなく汎用性に富んだ横シール機構を提供することにある。
本発明の別の課題は、カムと他の部材との摺動部における耐久性を向上させることにある。
本発明のさらに別の課題は、シール部に被包装物が挟まれた場合にも、被包装物あるいはシール部の損傷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、筒状に形成された包材の縦及び横をシールして製袋しつつ被包装物の充填を行う製袋包装機の、包材の搬送方向に対して直交する横方向をシールする横シール機構であって、シール部と、カムと、支持機構と、回転軸と、横方向移動機構とを備えている。シール部は筒状の包材に当接して横方向の熱シールを行うものである。カムは外周にカム面を有している。支持機構は、カム面に当接するカムフォロアを有するとともにシール部を支持し、シール部が包材に当接及び離反するように環状に移動する機構である。回転軸は、その回転中心を中心として支持機構を環状に移動させるものである。横方向駆動機構は、支持機構の環状移動の際に、カム及び回転軸を一体でかつ回転軸に交差する方向に移動させる機構である。
【００１１】
本請求項に係る横シール機構では、加熱したシール部が環状に移動し、シール部が筒状の包材に当接したときに包材が熱封止（シール）される。そして、シール時間等の所望のシール条件に合うシール部の移動軌跡を確保するために、この移動軌跡に対応した形状のカム面を有するカムと横方向駆動機構が用いられる。シール部は、カム面に沿って移動するカムフォロアが設けられた支持機構に支持されており、所定の軌跡を描くように移動して筒状の包材のシールを行う。
【００１２】
ここで、シール部は、カム面に沿って環状に移動するとともに、横方向駆動機構によって回転軸とともに回転軸に交差する横方向に移動させられることによって、Ｄ字状の軌跡を描くことになる。このとき、回転軸は、カムと一体となって横方向に移動させられる。
このような機構では、カムと回転軸とを一体として横方向に移動させるので、カムの大きさ等に袋の大きさが規制されることがなく、カム自体を大きくすることなく大きな袋のシールを行うことができる。したがって汎用性に富んだ小型のシール機構を実現できる。また、カムと回転軸との摺動部分がないので、両者の摺動による摩耗部分がなくなり、耐久性が向上する。
【００１３】
さらに、カムが固定された従来の機構では、シール部が環状移動する際に包材に乗り上げないようにするために、カムを含む機構全体を十分に包材から離反させておく必要があり、このことが横方向の占有スペースを増大させる一因にもなっている。
そこで本請求項に係る機構では、シール部の移動領域のうちのシール作用をしない領域において、横方向駆動機構によってシール部をカム、回転機構及び支持機構とともに包材から離反させることができる。したがって、カム及びシール部を含む機構を小型化しながら、シール部に包材が乗り上げるのを抑えることができる。
【００１４】
請求項２に係る横シール機構は、請求項１の機構において、支持機構は、１個のカムフォロアがカムのカム面に沿って移動することにより環状に移動するものである。
ここでは、１つの支持機構には１つのカムフォロアのみが設けられており、この１つのカムフォロアがカム面に沿って移動する。したがって、従来の機構に比較してカム面との接触面が減少し、カムの耐久性が向上する。
【００１５】
請求項３に係る横シール機構は、請求項１又２の機構において、支持機構はシール部を包材に対して傾動自在に支持する。
ここでは、シール部が包材に対して傾動自在に支持されているので、シール部の包材に対する角度が限定されない。したがって、シール部が被包装物を挟み込んだ場合でも、シール部が傾動し、被包装物あるいはシール部の損傷を抑えることができる。さらに、シール部を、シールしない領域で傾動させることにより、請求項１の機構よりさらにシール部を包材から離反させることができ、シール部に包材が乗り上げるのを防ぐことができる。
【００１６】
請求項４に係る横シール機構は、請求項３の機構において、支持機構は、連結部材と、回動部材と、付勢部材とを有している。連結部材は回転軸に連結されている。回動部材は、シール部を支持するとともに、一端側が連結部材に回動自在に支持され、他端側に１個のカムフォロアが支持されている。付勢部材は回動部材に支持されたカムフォロアをカム面に押圧するための部材である。
【００１７】
この機構では、回転軸が回転すると、この回転軸に連結された連結部材が回転する。また、連結部材にはシール部を支持する回動部材の一端側が支持され、回動部材の他端側にはカムフォロアが支持されているので、回転軸の回転に伴って、シール部はカム面に沿って環状移動することになる。
このとき、回動部材は連結部材に回動自在に支持されているが、付勢部材によってカムフォロアがカム面に押圧されているので、これらの部材を含む支持機構によって支持されたシール部は、スムーズに環状の軌跡を移動する。そして、シール部が被包装物を挟み込んだような場合は、回動部材の回動によってシール部はその被包装物から逃げるような方向に回動し、また挟み込まれた被包装物が除去された場合は、再び付勢部材によってカムフォロアがカム面に押圧されるように回動部材が回動する。
【００１８】
ここでは、カムフォロアとカム面との接触をスムーズにできるとともに、シール部が被包装物を挟み込んだような場合でも回動部材とともにシール部を回動させて逃がすことができ、被包装物及びシール部の損傷を抑えることができる。
請求項５に係る横シール機構は、請求項１から４のいずれかの機構において、横方向移動機構は、シール部が包材に対向している期間に、カム及び回転軸を横方向に往復移動させるものである。
【００１９】
ここでは、支持機構のシール部が包材に対向している際にカム及び回転軸を移動させてシールを行うようにしている。このため、従来に比較してカムを大きくすることなく、また横方向の占有スペースを大きくすることなく、大きな袋に対して横シールを行うことができる。また、包材のシール部分の長さを設定する際の自由度が大きくなる。
【００２０】
請求項６に係る横シール機構は、請求項１から５のいずれかの機構において、しごき部をさらに備えている。しごき部は、支持機構に支持され、筒状の包材にシール部よりも早く当接して被包装物を下方に移動させる。
ここでは、シール部による熱シールの前にしごき部が被包装物を下方に移動させるため、熱シール時において被シール部分に被包装物が噛み込んでしまう不具合が少なくなる。また、しごき部を横シール機構の支持機構に支持させる構成としているため、別途しごき機構を設ける必要がなくなり、製袋包装機の小型化を図ることができる。
【００２１】
請求項７に係る横シール機構は、請求項６の機構において、しごき部は、少なくとも筒状の包材に当接した後しばらくはシール部よりも速い速度で下方に移動するように、支持機構に支持されている。
ここでは、筒状の包材に当接した後しばらくは、しごき部がシール部よりも速い速度で下方に移動する。このため、筒状の包材の被シール部分がしごかれる距離が長くなり、被包装物の噛み込みがより少なくなる。
【００２２】
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機構において、シャッタ部をさらに備えている。シャッタ部は、支持機構に支持され、筒状の包材にシール部よりも早く当接して、筒状の包材の被シール部分に対する被包装物の侵入を規制する。
ここでは、筒状の包材の被シール部分に対する被包装物の侵入をシャッタ部が規制するため、被シール部分に被包装物が噛み込むことが抑えられる。また、シャッタ部を横シール機構の支持機構に支持させる構成としているため、別途シャッタ機構を設ける必要がなくなり、製袋包装機の小型化を図ることができる。
【００２３】
請求項９に係る横シール機構は、請求項８に記載の機構において、シャッタ部は、少なくとも筒状の包材に当接した後しばらくはシール部よりも遅い速度で下方に移動するように、支持機構に支持されている。
ここでは、筒状の包材に当接した後しばらくは、シャッタ部がシール部よりも遅い速度で下方に移動する。したがって、上方から落下してくる被包装物が被シール部分に侵入することが、より抑えられるようになる。このため、熱シール時における筒状の包材の被シール部分への被包装物の噛み込みがより少なくなる。
【００２４】
請求項１０に係る横シール機構は、請求項１から９のいずれかの機構において、制御部をさらに備えている。制御部は、回転軸の回転速度を制御して、シール部による熱シールの前後において支持機構の環状移動速度を変える。
支持機構の環状移動速度が変わると、熱シールの前後におけるシール部等の筒状包材に対する相対速度も変化する。したがって、包材の特性や必要とされるシール強度などに応じて、シール部が包材に当接して熱シールを行う時間を調整することが可能になる。
【００２５】
また、しごき部等を支持機構に連動させている場合には、しごき部による包材のしごき距離などを必要に応じて変えることも可能になる。
請求項１１に係る横シール機構は、筒状に形成された包材の縦及び横をシールして製袋しつつ被包装物の充填を行う製袋包装機の、包材の搬送方向に対して直交する横方向をシールする横シール機構であって、それぞれ１対のシール部、カム、支持機構及び回転軸と、横方向駆動機構とを備えている。１対のシール部は、筒状の包材を挟み込むように包材の両側から当接して横方向の熱シールを行うためのものである。１対のカムは外周にカム面を有している。１対の支持機構は、カム面に当接するカムフォロアを有するとともに各シール部を支持し、各シール部が包材に当接及び離反するように環状に移動する機構である。１対の回転軸は、その回転中心を中心として各支持機構を環状に移動させるためのものである。横方向駆動機構は、各支持機構の環状移動の際に、カム及び回転軸を一体でかつ回転軸に交差する方向に移動させる機構である。
【００２６】
本請求項に係る横シール機構では、加熱した一対のシール部を環状に移動させて、これらにより筒状の包材を挟み込むことで包材が熱封止（シール）される。そして、シール時間等の所望のシール条件に合うシール部の移動軌跡を確保するために、この移動軌跡に対応した形状のカム面を有するカムと横方向駆動機構が用いられる。各シール部は、カム面に沿って移動するカムフォロアが設けられた１対の支持機構のそれぞれに支持されており、所定の軌跡を描くように移動して筒状の包材のシールを行う。
【００２７】
ここで、シール部は、カム面に沿って環状に移動するとともに、横方向駆動機構によって回転軸とともに回転軸に交差する横方向に移動させられることによって、Ｄ字状の軌跡を描くことになる。このとき、回転軸は、カムと一体となって横方向に移動させられる。
このような機構では、カムと回転軸とを一体として横方向に移動させるので、カムの大きさ等に袋の大きさが規制されることがなく、カム自体を大きくすることなく大きな袋のシールを行うことができる。したがって汎用性に富んだ小型のシール機構を実現できる。また、カムと回転軸との摺動部分がないので、両者の摺動による摩耗部分がなくなり、耐久性が向上する。
【００２８】
また、シール部の移動領域のうちのシール作用をしない領域において、横方向駆動機構によって１対のシール部をカム、回転機構及び支持機構とともに包材から離反させることができる。したがって、カム及びシール部を含む機構を小型化しながら、１対のシール部に包材が乗り上げるのを抑えることができる。
さらに、シール部を１対で移動させるため、１つのシール部の移動距離を短くできる。したがって、耐久性が向上するとともに、高速化が可能になる。
【００２９】
請求項１２に係る横シール機構は、請求項１１の機構において、各支持機構はシール部を包材に対して傾動自在に支持するものであり、各シール部は、一方が傾動する際には、他方は一方の傾動方向とは逆方向に傾動する。
ここでは、１対のシール部が、それぞれ包材に対して傾動自在に支持されているので、シール部の包材に対する角度が限定されない。このとき、１対のシール部がともに同じ方向に傾動するように構成されていると、１対のシール部に被包装物が挟まれた場合に、被包装物が押しつぶされたり、シール部が損傷するおそれがある。
【００３０】
そこで本請求項に係る機構では、一方のシール部が傾動する際には、他方のシール部は一方のシール部の傾動方向とは逆方向に傾動するように構成されている。このため、１対のシール部の間に被包装物が挟み込まれた場合でも、各シール部がそれぞれ異なる方向に逃げるように傾動し、被包装物あるいはシール部の損傷を抑えることができる。さらに、シール部を、シールしない領域で傾動させることにより、請求項６の機構よりさらにシール部を包材から離反させることができ、シール部に包材が乗り上げるのを防ぐことができる。
【００３１】
請求項１３に係る横シール機構は、請求項１から１２のいずれかの機構において、支持機構は、１つの回転軸に対して複数設けられている。例えば、２つの支持機構が、回転軸を挟んで回転軸の両側に配置されている。
ここでは、１つのカム及び回転軸に対して複数の支持機構が設けられているため、回転軸の１回転によって複数回のシールを行うことができる。このため、製袋包装機の能力アップ（高速化）を図ることが容易となる。もしくは、同能力の場合、回転軸を回転させるモータの回転数を落とすことができるため、モータを含む回転駆動機構の耐久性を向上することが可能になる。また、モータ等の性能を落としたものに交換することもでき、コストが下がる。
【００３２】
請求項１４に係る製袋包装機は、筒状に形成された包材の縦及び横をシールして製袋しつつ被包装物の充填を行うものであって、供給されるシート状の包材を筒状に形成しつつ被包装物を受け入れる成形手段と、筒状の包材を下方に搬送する包材搬送機構と、搬送される筒状の包材の重なり部分を縦に接合する縦シール機構と、搬送される筒状の包材を所定の間隔で横に接合する請求項１から１３のいずれかに記載の横シール機構とを備えている。
【００３３】
【発明の実施の形態】
＜第１実施形態＞
［全体構成］
本発明の一実施形態に係る製袋包装機を図１及び図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。
【００３４】
［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にシート状のフィルム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が繰り出される。このロールの交換作業には所定のスペースが必要なため、必ずしもフィルム供給ユニット６を製袋包装ユニット５に隣接させなくてもよく、フィルム供給ユニット６と製袋包装ユニット５とを離れた位置に配してもよい。
【００３５】
製袋包装ユニット５は、図１及び図２に示すように、シート状で送られてくるフィルムを筒状に成形する成形機構１３と、筒状となったフィルム（以下、筒状フィルムという。）を下方に搬送するプルダウンベルト機構（包材搬送機構）１４と、筒状フィルムの重ね合わせ部分を縦にシール（熱封止）する縦シール機構１５と、筒状フィルムを横にシールすることで袋の上下端を閉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。
【００３６】
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、平面的に天板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との間を通るときに筒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。
【００３７】
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レール４０に支持されており、チューブ３１を両側から挟むように配置されている。これらの機構１４，１５は、チューブ３１が取り付けられるときに、レール４０に沿って移動して位置合わせがされる。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を吸着して下方に搬送する機構であり、主として、駆動ローラ４１及び従動ローラ４２と、吸着機能を有するベルト４３と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。
【００３８】
［横シール機構の構成］
次に、横シール機構１７について説明する。
横シール機構１７は、成形機構１３，プルダウンベルト機構１４，及び縦シール機構１５の下方に配置され、支持フレーム１２に支持されている。なお、横シール機構１７とともに、シール作業時の被包装物の落下を規制するシャッタ機構や被包装物を下方側にしごくためのしごき機構が設けられるが、この第１実施形態においては、横シール機構１７の基本構成及び動作の理解を容易にするため、これらのシャッタ機構やしごき機構についての説明を省略する。第２実施形態にてシャッタ機構１６０及びしごき機構１５０の構造を明示しているが、第１実施形態の製袋包装機１に対して適用可能なシャッタ機構やしごき機構は、第２実施形態に明示する機構１６０，１５０に限られない。
【００３９】
横シール機構１７は左右対称の一対の機構５０から構成されるが、このうちの一方の側にあるものを拡大して図３に示す。また、その横シール機構１７を上方から見た場合の一部を図４に示す。以下、一方側の機構５０について説明するが、他方側に設けられた機構についてもほぼ同様の構造であるが、カッター機構（図示せず）の有無とカムの形状が異なる（図６〜図８を参照）。
【００４０】
この機構５０は、２つのシールジョー５１をＤ字状に旋回させながら、筒状フィルムを横シールするときにこのシールジョー５１と対向するもう一方の機構のシールジョー５１とを押し付け合わせるための機構である。この機構５０は、主として、カム５２と、シールジョー５１を支持する支持機構５３と、回転軸５４と、図５に示す横方向駆動機構５５とから構成されている。なお、シールジョー５１は、図２及び図３の紙面垂直方向に筒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５１のシール面が加熱され、左右のシールジョー５１によって挟み込まれた筒状フィルム（包材）の一部が熱シールされるようになっている。また、カム５２、支持機構５３及び横方向駆動機構５５は、シールジョー５１の長手方向の両端に設けられており、それぞれは、以下に説明するように同様の構造となっている。
【００４１】
カム５２は、横方向駆動機構５５を構成する移動板６０（詳細は後述）の内側に固定されている。これらのカム５２の外周には、図３の二点鎖線で示すような形状のカム面５２ａが形成されている。このカム面５２ａの形状については、動作説明で詳細に説明する。
支持機構５３は、中央部が回転軸５４に固定された連結部材６１と、連結部材６１の両端に設けられたそれぞれ１対の回動部材６２、カムフォロア６３、ベース部材６４及びコイルスプリング６５とを有している。
【００４２】
連結部材６１は、回転軸５４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５２の内側でシールジョー５１の外側に配置されている。回動部材６２は、図４に示すように連結部材６１の外側に所定の間隔をあけて配置されており、一端側が回動軸７０により連結部材６１に回動自在に支持されている。回動軸７０は連結部材６１を内側に貫通して、ベース部材６４に固定されている。このベース部材６４にシールジョー５１が支持されている。したがって、ベース部材６４及びシールジョー５１は回動部材６２に同期して回動することとなる。カムフォロア６３は、回動部材６２の他端側で外側の面に回転自在に装着されており、カム５２のカム面５２ａに当接可能となっている。このカムフォロア６３は、１つの回動部材６２（シールジョー５１）に対して１個のみ設けられている。コイルスプリング６５は、回動部材６２を一方向側に付勢してカムフォロア６３をカム面５２ａに押圧するためのものである。このコイルスプリング６５は、一端が回動部材６２の回動支持側とは逆側の端部に係止され、他端が回転軸５４を挟んで連結部材６１の逆側に係止されており、回動部材６２と連結部材６１との間に設けられている。
【００４３】
このような支持機構５３では、回動部材６２が連結部材６１に対して回動することによりシールジョー５１が筒状フィルムに対して一方側に傾動自在となる。そして、図９に示すように、左右の機構の回動部材６２は、互いに異なる方向にのみ回動することが可能なように構成されている。より具体的に説明すると、左右のシールジョー５１が対向した状態では、左側の回動部材６２には、シールジョー５１より上方においてカムフォロア６３がカム面５２ａに当接するように設けられており、逆に、右側の回動部材６２には、シールジョー５１より下方においてカムフォロア６３がカム面５２ａに当接するように設けられている。したがって、図９（ｂ）に示す状態では、左側のシールジョー５１は下方にのみ回動（傾動）が可能であり、右側のシールジョー５１は上方にのみ回動（傾動）が可能となっている。
【００４４】
回転軸５４は、シールジョー５１と平行に延びて設けられており、両側の連結部材６１と相対回転不能に連結されている。また、回転軸５４の一端側は、図４に示されるように、カム５２及び移動板６０を貫通して支持フレーム１２の外側に突出し、シュミットカップリング７１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５４の他方側は、逆側のカム及び移動板を貫通して支持フレームの外側に突出しており、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５４とカム５２及び移動板６０とは、相対回転は可能であるが横方向（回転軸と交差する方向）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５４とカム５２及び移動板６０とは、横方向には一体的に移動する。
【００４５】
なお、シュミットカップリング７１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５４に伝達する軸継手である。このシュミットカップリング７１は、平面的に固定されている入力軸に対して回転軸５４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５４に伝えることができる。
【００４６】
横方向駆動機構５５は、図５に示すように、左右のシール機構のカム５２がそれぞれ固定された１対の移動板６０と、この１対の移動板６０を互いに近接又は離反させるための駆動機構７５とを有している。なお、これらの機構は、逆側にも同様に設けられている。
１対の移動板６０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５４を回転自在に支持している。移動板６０の外側の面には上端部及び下端部にガイド部６０ａが設けられており、各ガイド部６０ａは支持フレームに設けられたガイドレール７６にスライド自在に係合している。
【００４７】
駆動機構７５は、モータ（図示せず）によって回転するボールねじ８０と、ボールねじ８０に螺合する第１及び第２ナット部材８１，８２と、ボールねじ８０と水平方向で直交するように設けられた第１及び第２連結ロッド８３，８４と、移動方向に沿って設けられた１対の第３連結ロッド８５と、第３連結ロッド８５と平行に設けられた第４連結ロッド８６とを有している。
【００４８】
第１連結ロッド８３は継手８７を介して１対の第３連結ロッド８５に連結されており、１対の第３連結ロッド８５の先端は一方の移動板６０の側端面に固定されている。なお、１対の第３連結ロッド８５は、他方の移動板６０をスライド自在に貫通している。また、第２連結ロッド８４は継手８８を介して第４連結ロッド８６に連結されており、第４連結ロッド８６の先端は他方の移動板６０の側端面に固定されている。
【００４９】
そして、ボールねじ８０において、第１ナット部材８１が螺合する部分と、第２ナット部材８２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７５により、ボールねじ８０が回転することにより、１対の移動板６０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。
［製袋包装機の動作］
次に、製袋包装機の動作について、図２及び図６〜図８を用いて説明する。なお、図６〜図８では、各部材の動きが理解しやすいように、各部材を重ねて実線で表現している。
【００５０】
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。
【００５１】
縦にシールされて円筒形状となった筒状フィルム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、このときには筒状フィルム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、筒状フィルムＦ内に被包装物が存在する状態で、その袋の上端及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。
【００５２】
〔製袋包装機の横シール動作〕
次に、横シールの動作について詳述する。
横シール機構１７では、図示しない回転用のモータを回転させることによって回転軸５４が回転し、連結部材６１を介して回動部材６２及びこれに支持されたシールジョー５１が回転軸５４を中心として円運動をする。そして、同じ連結部材６１の両端部に装着されている２つのカムフォロア６３がカム５２を挟み込む構造となっているため、カム５２のカム面５２ａに沿ってカムフォロア６３が移動する。
【００５３】
このときの、シール処理前でシールジョー５１が筒状フィルムに当接していない状態を図６（ａ）に示し、その後のシール処理時でシール直前の状態を図６（ｂ）に示す。図６（ａ）に示すシール処理の前段階では左右のシールジョー５１のシール面が上方を向くように、また図６（ｂ）に示すシール処理の段階では左右のシール面が対向するように、カム面５２ａが形成されている。
【００５４】
また、これらの図から明らかなように、図６（ａ）と図６（ｂ）に示された状態では、カム５２と回転軸５４とが横方向に移動している。すなわち、図６（ａ）に示す状態では、左右のカム５２及び回転軸５４は比較的互いに離れているが、図６（ｂ）に示す状態では、左右のカム５２及び回転軸５４が図６（ａ）に示す状態に比較して互いに近づいている。このようなカム５２及び回転軸５４の横方向の移動は、図６（ａ）に示す状態から図６（ｂ）に示す状態に移行する間に、横方向駆動用のモータを回転し、ボールねじ８０を回転させることによって行われる。
【００５５】
図６（ｂ）に示す状態からさらに回転軸５４が回転すると、カムフォロア６３はカム面５２ａに沿ってさらに移動し、図７に示すように、左右のシールジョー５１のシール面は対向した状態を維持し、かつ左右のシール面は筒状フィルムを挟んで間接的に当接する。この際に、筒状フィルムはシールジョー５１のシール面によって熱シールされる。なお、図６（ｂ）に示す状態から図７に示す状態に移行する間に、カム５２及び回転軸５４は横方向駆動機構５５によって互いに離れる方向に移動させられる。
【００５６】
また、左右のシールジョー５１が図７に示すような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シールされる。そして、このシールと同時に、シールジョー５１に内蔵されているカッター機構（図示せず）によって、先行する袋と後続の筒状フィルムとが切り離される。
【００５７】
そしてさらに回転軸５４が回転すると、カムフォロア６３はカム面５２ａに沿ってさらに移動し、図８（ａ）に示す状態を経て、図８（ｂ）に示す状態に移行する。ここで、図８（ａ）に示すシール処理直後の段階では左右のシールジョー５１のシール面が対向するように、また図８（ｂ）に示すように、左右のシールジョー５１が対向している最終段階では左右のシール面が下方に向くように、カム面５２ａが形成されている。
【００５８】
このとき、図７に示す状態から図８（ａ）に示す状態に移行する際には、カム５２及び回転軸５４は互いに近づく方向に移動させられ、図８（ａ）に示す状態から図８（ｂ）に示す状態に移行する際には、カム５２及び回転軸５４は互いに離れる方向に移動させられる。
なお、以上のようにして連続的に製造される袋は、図１及び図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。
【００５９】
以上の説明から明らかなように、カム５２のカム面５２ａの形状は、左右のシールジョー５１が対向開始する段階（シール処理の前段階）ではシール面が上を向くように、シール処理の段階ではシール面が互いに対向するように、そして左右のシールジョー５１が対向する最終段階ではシール面が下方に向くように形成されている。
【００６０】
以上のような円運動を行う際に、カム５２及び回転軸５４は、シールジョー５１が筒状フィルムと対向する区間において、横方向駆動機構５５によって回転軸５４と交差する横方向に往復移動させられる。より具体的には、図６（ａ）に示すシール処理を行う前の状態と図８（ｂ）に示すシール処理を行った後の状態（シールジョー５１が筒状フィルムに対向する区間のうちの、シール処理を行わない区間）とにおいて、カム５２及び回転軸５４を互いに離れる方向に移動させてシール機構全体を筒状フィルムからより離反させるようにしている。したがって、シール処理の前後において、シールジョー５１に筒状フィルムが乗り上げるのを防止できるとともに、より高速の製袋処理が可能となる。しかも、カム５２及び回転軸５４を移動させているので、カム等の機構を小型にしても左右の機構の間に十分なスペースを確保でき、大きな袋にも対応が可能である。すなわち、装置全体を小型化しつつ、汎用性に富み、しかも高速処理が可能な装置を提供できる。
【００６１】
さらに、以上の構成に加えて、図６（ａ）及び図８（ｂ）に示されるように、シールジョー５１が筒状フィルムに対向している区間のうちの、シール処理の前及び後においては、シールジョー５１のシール面が筒状フィルムに対向せずに、それぞれ上方、下方に傾くようにカム面５２ａを形成している。したがって、この区間において、シール面が対向している場合に比較して、左右のシールジョー５１の間隔がより素早く広がることになり、より高速化を実現することができる。
【００６２】
また、カム５２と回転軸５４とを一体的に横方向に移動させているので、両者の摺動部がなくなり、従来の機構に比較して、特にカムの耐久性を向上させることができる。
〔噛み込み時の動作〕
シール処理時に被包装物の噛み込みが生じた場合の動作を図９（ａ）及び（ｂ）を用いて説明する。
【００６３】
図９（ａ）は正常なシール処理が行われている状態を示している。このような状態では、左右のシール機構におけるカムフォロア６３は、コイルスプリング６５の付勢力によりそれぞれカム面５２ａに圧接しながら移動している。
このシール処理の最中において、図９（ｂ）に示すように、左右のシールジョー５１の間に被包装物が噛み込み、左右のシールジョー５１の下部に被包装物に対する押圧力が作用したとする。この場合、シールジョー５１の下部が受けた被包装物の反力によって、一方（左側）の回動部材６２はコイルスプリング６５の付勢力に抗して回動軸７０の回りに下方向に回動する。このとき、カムフォロア６３はカム面５２ａから離れる。これに対して右側の回動部材６２は、シールジョー５１の下部に反力を受けたときにカムフォロア６３がカム面５２ａから離れるように構成されていない。すなわち、左側の回動部材６２と同方向には回動が禁止されており、逆方向にのみ回動が可能な構成となっている。
【００６４】
また、被包装物が、シールジョー５１の上部で噛み込んだ場合には、上述とは反対に、右側の回動部材６２が右側の回動軸７０の回りに上方向に回動する。また、シールジョー５１の中央部に被包装物が噛み込んだ場合には、被包装物からの反力の強い上部もしくは下部の反力によって上述の動作が行われる。
このように、左右のシールジョー５１が傾動可能となっているが、両シールジョー５１は、同方向への傾動ではなく、異なる方向への傾動が可能な構成となっている。ここで、図９（ｂ）に示すような噛み込みが発生し、仮に両シールジョー５１が同方向に回動するような構成になっていれば、結局、被包装物は同方向に傾動する両シールジョー５１によって押しつぶされたり、あるいはシールジョー５１自体が損傷する。
【００６５】
しかし、ここでは、両シールジョー５１が同方向に力を受けたときに、一方のみが傾動するように、あるいは互いに異なる方向に傾動するように構成されているので、被包装物が噛み込んだ場合でも、被包装物を押しつぶしたり、またシールジョー５１自体が損傷するのを抑えることができる。
［第１実施形態の特徴］
以下に、第１実施形態の製袋包装機１の特徴をまとめる。
【００６６】
（１）回転軸５４を回転させてシールジョー５１を円運動させながらカム５２及び回転軸５４を一体として横方向に移動させ、シールジョー５１についてＤ字状の軌跡を描かせているので、カム５２を含む横シール機構１７全体を小型化しつつ、広範囲のサイズの袋についてシールを行うことができ、汎用性に富んだ機構を提供できる。
【００６７】
（２）（１）と同様の理由により、カム５２と回転軸５４との摺動部分がなくなり、カム５２の耐久性を向上できる。
（３）特に、シールジョー５１が筒状フィルムに対向する区間のうちのシール処理の前後区間において、カム５２と回転軸５４とを一体で横方向に移動させてシールジョー５１を筒状フィルムから離反させているので、シールジョー５１に筒状フィルムが乗り上げるのを防止できる。また、製袋処理の高速化が可能となる。
【００６８】
（４）１つのシールジョー５１について１つのカムフォロア６３のみが設けられているので、カム５２とカムフォロア６３との接触面積が従来装置に比較して少なくなり、カム５２の耐久性が向上する。
（５）シールジョー５１が傾動可能であるので、被包装物を挟み込んだ場合に、被包装物を押しつぶしたり、シールジョー５１が損傷するのを防止できる。特に、左右のシールジョー５１が互いに異なる方向に傾動するので、被包装物及びシールジョー５１の損傷をより抑えることができる。
【００６９】
（６）左右のシールジョー５１が対向を開始する段階と対向している最終段階で、シール面が上方、下方に向くようにカム面５２ａが形成されているので、左右のシールジョー５１の間隔を素早く広げることができ、処理をより高速化することができる。
（７）この実施形態では、シール処理時においてシール機構に作用する圧力は、回動軸７０及び連結部材６１を介して回転軸５４に伝えられ、カム５２やカムフォロア６３には作用しない。したがって、カム５２やカムフォロア６３を小型化することができる。
【００７０】
（８）１つの回転軸５４に対して２組のシールジョー５１及び支持機構５３を有しているため、これらが１組のみ設けられている場合に比べて、高速化もしくはモータ等の性能ダウンによるコスト削減やモータ等の耐久性の向上を図ることができる。
［第１実施形態の変形例］
（ａ）カム及び回転軸を横方向に駆動するための機構は前記実施形態の構成に限定されるものではなく、左右の機構が同期して移動可能であれば様々な構成が採用可能である。
【００７１】
（ｂ）１つの回転軸５４に対する支持機構５３の個数は前記実施形態に限定されず、２個以上でも良い。
また、前記実施形態では、左右１対の機構５０で構成されているが、片側のみに機構５０を設けても良い。この場合、機構５０が設けられない側には、シールジョー５１のシール圧力を受ける部材がフィルムと同一方向で同一速度で移動していればよい。具体的には、プルダウンベルト機構１４のようなベルトを回転させ、かつシール圧力を受け止める機構であればよい。
【００７２】
＜第２実施形態＞
上記第１実施形態では、しごき機構やシャッタ機構については種々の構成を採ることができるため、これらの構造の特定及び説明を省略している。
しかし、この第２実施形態に示すしごき機構１５０及びシャッタ機構１６０を第１実施形態の製袋包装機１に適用すれば、シール処理時における被包装物の噛み込みが極めて少なくなり、高速製袋包装処理においてもシール不良の発生を小さく抑えることができるようになる。
【００７３】
また、この第２実施形態に示すように、回転軸５４の回転速度を制御して横シール機構１７のシールジョー５１、しごき機構１５０のしごき当接部材１５５、及びシャッタ機構１６０のシャッタ当接部材１６６の旋回速度を適切に変化させることで、シール動作やしごき動作がより好ましく為されるようになり、不良発生率を低く抑えつつ、より高速で製袋包装が行えるようになる。
【００７４】
なお、本実施形態に関係する図１０及び図１３〜図１７では、各部材の動きが理解しやすいように、各部材を重ねて実線で表現している。
［しごき機構の構成］
しごき機構１５０は、左右一対の機構であり、それぞれが、対向して旋回する横シール機構１７の各ベース部材６４に支持される（図１０参照）。しごき機構１５０は、それぞれ、しごき固定部材１５１と、ストッパー１５２と、平行リンク部材１５３と、しごき移動部材１５４と、しごき当接部材１５５と、バネ部材１５６とから構成されている。
【００７５】
しごき固定部材１５１は、シールジョー５１を支持する横シール機構１７のベース部材６４に対して、相対移動不能に固定されている。また、しごき固定部材１５１には、各平行リンク部材１５３の端部及びバネ部材１５６の端部をピン支持するための突出部１５１ａが形成されている。
ストッパー１５２も、横シール機構１７のベース部材６４に対して、相対移動不能に固定されている。このストッパー１５２は、図１５に示すように、バネ部材１５６の引っ張り力により回転軸５４から離れる方向に移動しようとするしごき移動部材１５４を止める役割を果たす。後述するように一対の両しごき機構１５０のしごき当接部材１５５同士が互いに押し合っているときには、このストッパー１５２は作用しなくなる。
【００７６】
平行リンク部材１５３は、互いにシールジョー５１の長手方向にずれて配置される対の部材であり、それぞれ、一端がしごき固定部材１５１の突出部１５１ａにピン支持され、他端がしごき移動部材１５４のピン支持部１５４ｂにピン支持される。これらの平行リンク部材１５３によって、しごき移動部材１５４は、しごき固定部材１５１に対し、姿勢を概ね維持しつつ移動することができるようにされている（図１０、図１４、及び図１５参照）。
【００７７】
しごき移動部材１５４は、図１０の紙面垂直方向に筒状フィルムの幅よりも長く延びる中間部１５４ａと、中間部１５４ａの両端に形成される板部とから成っている。しごき移動部材１５４の両端の板部は、上述のように、ピン支持部１５４ｂにおいて平行リンク部材１５３の端部をピン支持している。また、しごき移動部材１５４の板部は、それぞれ、回転軸５４に近いピン支持部１５４ｂにおいてバネ部材１５６の端部をピン支持している。
【００７８】
しごき当接部材１５５は、シールジョー５１と同様に筒状フィルムの幅よりも長く延びて形成された部材であり、しごき移動部材１５４の中間部１５４ａに固定される。しごき当接部材１５５は、図１０に示すように、後述するシャッタ当接部材１６６とともにシールジョー５１よりも早く筒状フィルムＦを挟み込み、図１４に示すように筒状フィルムＦの被シール部分をしごく。
【００７９】
また、図１０に示すしごき動作直前の状態になる前における一対のしごき当接部材１５５の上面図を図１１に、図１０に示すしごき動作直前の状態における一対のしごき当接部材１５５の端部における両者の関係の詳細を図１２に示す。これらの図に示すように、対となっている２つのしごき機構１５０のしごき当接部材１５５は、筒状フィルムＦに当接する金属製の本体部１５５ａと、本体部１５５ａの一端において外側に突出する金属製の突出部１５５ｂと、本体部１５５ａの他端に装着されたスライド部材１５５ｃと、スライド部材１５５ｃの先端に固定された樹脂部１５５ｄとを有している。突出部１５５ｂは、横シール前後の期間において、すなわち図１０や図１４に示す状態において、対向するしごき当接部材１５５の樹脂部１５５ｄに係止するように配置されている（図１２参照）。スライド部材１５５ｃは、図１２に示すようにボルト（あるいはビス）１５５ｅによって本体部１５５ａに装着されており、対向するしごき当接部材１５５側へとスライドさせることが可能である。これにより、対向する一対のしごき当接部材１５５の本体部１５５ａ間の隙間の大きさを調整することが可能である。これらの一対の本体部１５５ａ間の隙間は、例えば１ｍｍに設定される。樹脂部１５５ｄは、対向するしごき当接部材１５５の突出部１５５ｂに当たったときに生じる音が小さくなるように、樹脂あるいはゴムから成形されている。また、両しごき当接部材１５５の相対姿勢変化に対応できるように、樹脂部１５５ｄの先端は丸められている。
【００８０】
バネ部材１５６は、一端がしごき固定部材１５１の突出部１５１ａにピン支持されており、他端がしごき移動部材１５４の回転軸５４に近いピン支持部１５４ｂにピン支持されている。バネ部材１５６は、図１４に示すように、横シール時において、しごき移動部材１５４及びしごき当接部材１５５を、対向するしごき機構１５０側に付勢する。これにより、一対のしごき当接部材１５５は、それらの両端部において上述の突出部１５５ｂと樹脂部１５５ｄとが互いに押し合う状態で接触し、両本体部１５５ａの間に所定の隙間を形成する。
【００８１】
なお、しごき機構１５０のしごき移動部材１５４及びしごき当接部材１５５を除く各部材は、しごき当接部材１５５の両端に対してそれぞれ設けられている。
［シャッタ機構の構成］
シャッタ機構１６０は、左右一対の機構であり、それぞれが、対向して旋回する横シール機構１７の各ベース部材６４に支持される（図１３参照）。シャッタ機構１６０は、それぞれ、シャッタ固定部材１６１，１６２と、ストッパー１６３と、Ｖ字部材１６４と、シャッタ用カムフォロア１６５と、シャッタ当接部材１６６と、バネ部材１６７とから構成されている。また、本実施形態の製袋包装機は、横シール時前後においてシャッタ用カムフォロア１６５を誘導するシャッタ用カム１７０を有している。シャッタ用カム１７０は、一連の横シール動作におけるシャッタ当接部材１６６の姿勢変化によっても一対の両シャッタ当接部材１６６の間の隙間寸法が変化しないように、図１３に示すような傾斜面を含む外面を有する形状にされている。
【００８２】
シャッタ固定部材１６１，１６２は、シールジョー５１を支持する横シール機構１７のベース部材６４に対して、相対移動不能に固定されている。シャッタ固定部材１６１には、バネ部材１６７の端部がピン支持される。シャッタ固定部材１６２は、Ｖ字部材１６４の中間部をピン支持する。
ストッパー１６３も、横シール機構１７のベース部材６４に対して相対移動不能に固定されている。このストッパー１６３は、図１７に示すように、バネ部材１６７の引っ張り力により回動しようとするＶ字部材１６４を止める役割を果たす。後述するようにシャッタ用カム１７０からの力がシャッタ用カムフォロアに作用してバネ部材１６７が伸びている状態のときには、このストッパー１６３は作用しなくなる。
【００８３】
Ｖ字部材１６４は、上述のように、その中間部がシャッタ固定部材１６２にピン支持されている。Ｖ字部材１６４の先端には、シャッタ当接部材１６６が固定されている。また、シャッタ当接部材１６６の固定部分の近傍には、シャッタ用カムフォロア１６５が回転自在に装着されている。このシャッタ用カムフォロア１６５は、横シール時及びその前後の期間において、図１３に示すシャッタ用カム１７０の外面に沿って転動する。これにより、一対のシャッタ当接部材１６６は、横シール前後の期間において、両者の間の隙間距離がほぼ一定に保たれることになる（図１３及び図１６参照）。シャッタ当接部材１６６が固定されていない側のＶ字部材１６４の端部１６４ａは、バネ部材１６７の端部をピン支持する。
【００８４】
シャッタ当接部材１６６は、シールジョー５１と同様に筒状フィルムの幅よりも長く延びて形成された部材であり、両端がＶ字部材１６４の先端に固定されている。シャッタ当接部材１６６は、前述のしごき当接部材１５５とともにシールジョー５１よりも早く筒状フィルムＦを挟み込み、筒状フィルムＦの横シール時に、被シール部分の上方において被包装物の落下を抑える（図１６参照）。
【００８５】
バネ部材１６７は、一端がピン１６７ａによってシャッタ固定部材１６１に支持されており、他端がＶ字部材１６４の端部１６４ａにピン支持されている。バネ部材１６７は、図１６に示すように、横シール時において、Ｖ字部材１６４の端部１６４ａを引っ張ることでシャッタ用カムフォロア１６５をシャッタ用カム１７０に対して押しつける役割を果たす。
【００８６】
［製袋包装機の横シール動作におけるしごき機構及びシャッタ機構の動作］
横シール機構１７では、図示しない回転用のモータを回転させることによって回転軸５４が回転し、連結部材６１を介して回動部材６２及びこれに支持されたシールジョー５１が回転軸５４を中心として旋回運動をする。すなわち、回転軸５４の回転にしたがい、ベース部材６４及びシールジョー５１が回動部材６２に同期してカム５２上を旋回する。
【００８７】
しごき機構１５０及びシャッタ機構１６０は、ベース部材６４に支持されており、基本的にはシールジョー５１とともに回転軸５４の周りを旋回する。しかし、しごき機構１５０のしごき当接部材１５５及びシャッタ機構１６０のシャッタ当接部材１６６は、平行リンク部材１５３やＶ字部材１６４を介してベース部材６４に連結されているため、横シール時の前後においては、シールジョー５１の移動速度と異なる速度で動く。
【００８８】
シール処理前でシールジョー５１が筒状フィルムＦに当接しておらず且つしごき当接部材１５５が筒状フィルムＦに当接した状態を図１０に示し、シール処理前でシールジョー５１が筒状フィルムＦに当接しておらず且つシャッタ当接部材１６６が筒状フィルムＦに当接した状態を図１３に示す。本実施形態では、理解を容易にするため、図１０と図１３とに分けて各機構を図示している。また、シールジョー５１が筒状フィルムＦに当接して熱シールが為されている状態を、図１４及び図１６に示す。さらに、熱シールが完了し、各機構が筒状フィルムＦから離れた直後の状態を、図１５及び図１７に示す。
【００８９】
このような一連の横シール動作において、第１実施形態で述べたように、図示しない制御部による制御により、カム５２及び回転軸５４が横方向に移動している。すなわち、制御部は、横シール動作において、横方向駆動用のモータを制御して、ボールねじ８０の回転によってカム５２及び回転軸５４に所定の横方向の動きを行わせる。具体的には、シールジョー５１により筒状フィルムＦを挟み込む直前に一対のカム５２及び回転軸５４を互いに近づく方向に移動させ、シールジョー５１による熱シールが完了した後に一対のカム５２及び回転軸５４を互いに離れる方向に移動させる。このように、シール動作において、シールジョー５１はカム５２及び回転軸５４の動きにそのまま連動して横に動くが、一対のしごき当接部材１５５は、一方の突出部１５５ｂと他方の樹脂部１５５ｄとの押し合いによって、両しごき当接部材１５５の間の隙間が保たれる。また、シャッタ機構１６０のシャッタ当接部材１６６は、シャッタ用カム１７０によるシャッタ用カムフォロア１６５の誘導によって、両シャッタ当接部材１６６の間の隙間が保たれる。すなわち、横シール動作の期間中、両しごき当接部材１５５の間の隙間及び両シャッタ当接部材１６６の間の隙間は、概ね一定に保持される。
【００９０】
図１０と図１４とを比較するとわかるように、横シール動作の初期において筒状フィルムＦの上下に隣接する部分に当接したしごき当接部材１５５及びシャッタ当接部材１６６（図１０参照）は、一対のシールジョー５１が筒状フィルムＦを挟み込み熱シールを行っているとき（図１４参照）において、それぞれ筒状フィルムＦの異なる上下位置に当たっている状態に変化する。しごき当接部材１５５の先端は、筒状フィルムＦに当接した後、平行リンク部材１５３の姿勢変化によって、シールジョー５１よりも速い速度で下方に移動し、筒状フィルムＦの被シール部分にある被包装物を下方に移送する。すなわち、しごき当接部材１５５は、シールジョー５１に対して、姿勢を変えながら相対的に下方に移動し、筒状フィルムＦの被シール部分に対して上方から被包装物が落下してこないようにガードする。また、シャッタ当接部材１６６の先端は、筒状フィルムＦに当接した後、Ｖ字部材１６４の回動によって、シールジョー５１よりも遅い速度で下方に移動する。すなわち、シャッタ当接部材１６６は、シールジョー５１に対して、姿勢を変えながら相対的に上方に（絶対的には下方に）移動する。
【００９１】
［製袋包装機の横シール動作における回転軸の回転制御］
また、本実施形態の製袋包装機では、横シール動作時に、図示しない制御部によって回転軸５４の回転制御が為され、シールジョー５１やしごき当接部材１５５の旋回スピードが変化する。具体的には、制御部は、一対のシールジョー５１やしごき当接部材１５５が互いに離れている状態から図１０に示す状態を経てシールジョー５１による熱シールが始まるまでの間は高速で回転軸５４を回転させ、一対のシールジョー５１の間に筒状フィルムＦが挟まれ熱シールが行われている間は比較的低速で回転軸５４を回転させ、熱シールが完了して一対のシールジョー５１が互いに離れていくときには再び高速で回転軸５４を回転させている。これにより、全体としての高速処理の実現、しごき当接部材１５５によって筒状フィルムＦをしごく距離の確保、及びシール後のシャッタ当接部材１６６上への筒状フィルムＦの乗り上げ防止を果たしつつ、熱シールの時間を十分に確保することができるようになっている。この回転軸５４の制御による上記効果は、シールジョー５１、しごき当接部材１５５、およびシャッタ当接部材１６６の旋回中の姿勢変化による効果や、カム５２及び回転軸５４の横方向の移動制御による効果と相まって、製袋包装機の高速化とシール不良の低減とを両立させることを可能にしている。
【００９２】
［第２実施形態の特徴］
以下に、第２実施形態のしごき機構１５０及びシャッタ機構１６０の特徴をまとめる。
（１）ここでは、横シール動作において、シールジョー５１による熱シールの前にしごき当接部材１５５が被包装物を下方に移動させるため、高速で製袋包装処理を行う場合でも、熱シール時に被シール部分に被包装物が噛み込む不具合が少なくなり、シール不良が抑えられる。また、しごき機構１５０のしごき当接部材１５５を横シール機構１７のベース部材６４に支持させる構成としているため、別途のしごき機構を設ける必要がなくなり、製袋包装機の小型化を図ることができている。
【００９３】
（２）ここでは、しごき当接部材１５５の先端が、図１０に示すようにシールジョー５１よりも早い時点で筒状フィルムＦに当たった後、シールジョー５１よりも速い速度で下方に移動する。このため、筒状フィルムＦの被シール部分がしごかれる距離が長くなり、被包装物の噛み込みが少なくなっている。
（３）ここでは、シャッタ当接部材１６６が筒状フィルムＦの被シール部分の上方で被包装物の侵入を規制しているため（図１６参照）、被シール部分に被包装物が噛み込むことが少なくなっている。また、シャッタ機構１６０のシャッタ当接部材１６６を横シール機構１７のベース部材６４に支持させる構成としているため、別途のシャッタ機構を設ける必要がなくなり、製袋包装機の小型化を図ることができている。
【００９４】
（４）ここでは、シャッタ当接部材１６６の先端が、図１３に示すようにシールジョー５１よりも早い時点で筒状フィルムＦに当たった後、シールジョー５１よりも遅い速度で下方に移動する。そして、シールジョー５１による熱シール時には、図１６に示すように被シール部分への被包装物の落下侵入を防止している。このように、早い時点からシャッタ当接部材１６６による被包装物の侵入防止を図れるようになっているため、シールジョー５１による熱シール時に筒状フィルムＦの被シール部分に被包装物が噛み込むことが非常に少なくなっている。
【００９５】
（５）ここでは、図１５及び図１７に示すように、シールジョー５１が筒状フィルムＦに対向している区間のうち、シール処理の後においては、シールジョー５１のシール面が筒状フィルムＦに対向せずに下方に傾くとともに、それに従い、筒状フィルムＦに当接していたしごき当接部材１５５やシャッタ当接部材１６６が姿勢を変えて急速に筒状フィルムＦから離れる。このため、高速で製袋包装を行うときにも、シール完了後にシャッタ当接部材１６６の上に筒状フィルムＦが乗り上げる不具合が殆どなくなる。
【００９６】
（６）ここでは、横シール動作の初期において筒状フィルムＦの上下に隣接する部分に当接したしごき当接部材１５５及びシャッタ当接部材１６６（図１０参照）が、一対のシールジョー５１が筒状フィルムＦを挟み込み熱シールを行っているとき（図１４参照）において、それぞれ筒状フィルムＦの異なる上下位置に当たっている状態に変化する。すなわち、熱シールの前において、しごき当接部材１５５及びシャッタ当接部材１６６が筒状フィルムＦの極力近接した位置に当接するように、設計が為されている。このため、しごき動作時において筒状フィルムＦの被シール部分に被包装物が入り込むことが非常に少なくなっている。
【００９７】
（７）本実施形態の製袋包装機では、横シール動作時に、一対のシールジョー５１やしごき当接部材１５５が互いに離れている状態から図１０に示す状態を経てシールジョー５１による熱シールが始まるまでの間は高速で回転軸５４を回転させ、一対のシールジョー５１の間に筒状フィルムＦが挟まれ熱シールが行われている間は比較的低速で回転軸５４を回転させ、熱シールが完了して一対のシールジョー５１が互いに離れていくときには再び高速で回転軸５４を回転させている。この制御は、シールジョー５１、しごき当接部材１５５、およびシャッタ当接部材１６６の旋回中の姿勢変化や、カム５２及び回転軸５４の横方向の移動制御と相まって、全体としての高速処理の実現、しごき当接部材１５５によって筒状フィルムＦをしごく距離の確保、及びシール後のシャッタ当接部材１６６上への筒状フィルムＦの乗り上げ防止といった効果を生じさせている。これにより、製袋包装機の高速化とシール不良の低減とが両立している。
【００９８】
【発明の効果】
本発明では、カム及び回転軸を一体で横方向に移動させているので、機構自体を大型化することなく汎用性に富み、しかも高速処理が可能な機構が得られる。また、カムと他の部材との摺動部が減少するので、カムの耐久性を向上できる。さらに、シール部を傾動可能としているので、シール部に被包装物が挟まれた場合にも、被包装物あるいはシール部の損傷が抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の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】横シール機の拡大部分図。
【図４】横シール機の平面部分図。
【図５】横方向駆動機構の外観斜視図。
【図６】横方向シール動作を説明するための模式図。
【図７】横方向シール動作を説明するための模式図。
【図８】横方向シール動作を説明するための模式図。
【図９】噛み込み時の動作を説明するための図。
【図１０】第２実施形態に係るしごき機構の模式図。
【図１１】一対のしごき当接部材の上面図。
【図１２】図１０に示す状態の一対のしごき当接部材の端部の関係を示す図。
【図１３】シャッタ機構の模式図。
【図１４】横方向シール動作におけるしごき機構の動きを説明するための模式図。
【図１５】横方向シール動作におけるしごき機構の動きを説明するための模式図。
【図１６】横方向シール動作におけるシャッタ機構の動きを説明するための模式図。
【図１７】横方向シール動作におけるシャッタ機構の動き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（包材搬送機構）
１５    縦シール機構
１７    横シール機構
５１    シールジョー（シール部）
５２    カム
５２ａ    カム面
５３    支持機構
５４    回転軸
５５    横方向駆動機構
６１    連結部材
６２    回動部材
６３    カムフォロア
６４    ベース部材（支持機構）
６５    コイルスプリング
１５０    しごき機構
１５５    しごき当接部材（しごき部）
１６０    シャッタ機構
１６６    シャッタ当接部材（シャッタ部）
Ｆ    フィルム，筒状フィルム（包材）
【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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