特開 2023-134025 包装機のシール装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023134025

(43)【公開日】2023-09-27

(54)【発明の名称】包装機のシール装置

(51)【国際特許分類】

   B65B 51/10 20060101AFI20230920BHJP

   B65B 9/20 20120101ALI20230920BHJP

【ＦＩ】

B65B51/10 M

B65B51/10 220

B65B9/20

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022039343

(22)【出願日】2022-03-14

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り 令和４年２月１５日にＪＡＰＡＮ ＰＡＣＫ ２０２２ 日本包装産業展（東京ビッグサイト（東京都江東区有明３－１１－１））にて包装機のシール装置を公開した。

(71)【出願人】

【識別番号】000148162

【氏名又は名称】株式会社川島製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100193998

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 純一

(72)【発明者】

【氏名】清水 一義

【テーマコード（参考）】

3E050

3E094

【Ｆターム（参考）】

3E050AA02

3E050AB02

3E050AB08

3E050BA03

3E050CA02

3E050CB06

3E050DC02

3E050DC08

3E050DD03

3E050DF01

3E050FA01

3E050FB01

3E050FB07

3E094AA13

3E094CA06

3E094CA15

3E094DA07

3E094DA08

3E094EA03

3E094GA12

3E094HA08

(57)【要約】      （修正有）

【課題】トグルリンク機構を用いたシール装置において、トグルリンク機構の回転中心軸の位置とサーボモータの出力回転軸の位置とを高精度かつ容易に合わせることができる技術を提供する。
【解決手段】横シール装置１０は、第一及び第二シーラ保持ブロック１１，１２、シャフト保持ブロック１３、第一及び第二シーラ２１，２２、二本のシーラシャフト３１、サーボモータ３３、トグルリンク機構５０、及び、一体型ブロック７０を備えている。一体型ブロックは、トグルリンク機構の回転中心軸（第三連結軸５３）及びサーボモータが一体的に設けられ、不動支持体としての機械フレーム３５に取り付けられている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

開閉方向に移動可能に配置された第一及び第二シーラ保持ブロックと、
前記第一及び第二シーラ保持ブロックの互いの対向面に包装材を挟むようにそれぞれ設けられ、前記開閉方向に移動する前記第一及び第二シーラ保持ブロックによって前記包装材に対して離脱又は当接するとともに、前記当接する際に前記包装材を挟み付けてシールを施す第一及び第二シーラと、
前記第一シーラ保持ブロックから見て前記第二シーラ保持ブロックの後側に配置されたシャフト保持ブロックと、
前記第一及び第二シーラ保持ブロックが移動する前記開閉方向と平行な方向に延びて前記第一シーラ保持ブロックと前記シャフト保持ブロックとを連結するとともに、前記第二シーラ保持ブロックを貫通かつガイドする二本のシーラシャフトと、
前記第一及び第二シーラ保持ブロックを前記開閉方向に移動させる駆動源としてのサーボモータと、
複数のリンクと回転中心軸とを有し、前記複数のリンクのいずれか一つが不動支持体に前記回転中心軸を介して回動可能に取り付けられ、前記サーボモータの出力を前記第一及び第二シーラ保持ブロックの前記開閉方向の移動に変換するトグルリンク機構と、
前記回転中心軸及び前記サーボモータが一体的に設けられ、前記不動支持体としての機械フレームに取り付けられた一体型ブロックと、
を備えた包装機のシール装置。

【請求項2】

前記トグルリンク機構は、第一及び第二トグルリンク機構を有し、
前記第一トグルリンク機構は、一端及び他端からなる第一乃至第三リンクと、第一乃至第五連結軸とを有し、
前記第二トグルリンク機構は、一端及び他端からなる第四及び第五リンクと、第六連結軸とを有し、
前記第一リンクは、前記一端が前記第二シーラ保持ブロックに前記第一連結軸を介して回動可能に連結され、
前記第二リンクは、前記一端が前記第一リンクの前記他端に前記第二連結軸を介して回動可能に連結され、前記一端と前記他端との中間が前記機械フレームに前記回転中心軸としての前記第三連結軸を介して回動可能に取り付けられ、
前記第三リンクは、前記一端が前記第二リンクの前記他端に前記第四連結軸を介して回動可能に連結され、かつ、前記他端が前記シャフト保持ブロックに前記第五連結軸を介して回動可能に連結され、
前記第四リンクは、前記一端が前記第二連結軸に回動可能に連結され、
前記第五リンクは、前記一端が前記第四リンクの前記他端に前記第六連結軸を介して回動可能に連結され、前記他端が前記サーボモータの出力回転軸に取り付けられ、
前記第一トグルリンク機構と前記第二トグルリンク機構とは、前記第二トグルリンク機構が直線状に近づく動作をするときに、前記第二トグルリンク機構によって押される第一トグルリンク機構も直線状に近づく動作をする関係にある、
請求項１記載の包装機のシール装置。

【請求項3】

前記一体型ブロックには、前記回転中心軸及び前記サーボモータの他に、前記トグルリンク機構の動作状態を検出するセンサが一体的に設けられた、
請求項１又は２記載の包装機のシール装置。

【請求項4】

前記包装機は、縦に配置された充填筒の周囲を囲むようにして縦方向に送られる筒状の前記包装材に、前記シール装置によって横シールを施して袋を形成しつつ、前記充填筒を通して筒状の前記包装材に製品を投入することにより、前記製品が前記袋内に収容された袋包装体を連続して製造する縦型製袋充填包装機である、
請求項１乃至３のいずれか一つに記載の包装機のシール装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、縦型製袋充填包装機などの包装機に用いられる横シール装置などのシール装置に関する。

【背景技術】

【0002】

縦型製袋充填包装機は、縦型ピロー包装機とも呼ばれ、各種の産業分野で広く使用されている。縦型製袋充填包装機の動作の一例は、次のとおりである。まず、原反ロールから包装用フィルムを繰り出し、これを製袋器で筒状に成形する。続いて、この筒状フィルムを垂直下方に給送して、筒状フィルムの重合端縁部に縦シールを施し、これに製品を投入・充填する。続いて、製品と製品の間の位置で、筒状フィルムの幅方向に横シールを施す。最後に、当該横シールの中央部においてカッタで切断することにより、製品が袋部内に充填された所謂ピロー包装体を製作する。

【0003】

縦型製袋充填包装機における横シール装置では、筒状フィルムを挟んで対向する一方と他方の横シール部材を有している。これらの横シール部材は、互いに接近・離間自在となっている。また、各横シール部材にはヒータが内蔵されており、各横シール部材で筒状フィルムを押圧した状態でヒータにより熱が加えられ、これにより、押圧された部分が軟化し、かつ固着されるようになっている。つまり、横シールが施工されるようになっている。

【0004】

この種の包装機において、サーボモータの出力をトグルリンク機構を介してシール手段の開閉動作に変換することにより、高いシール圧力を得る横シール装置が知られている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１８－１８８２０３号公報「トグル機構作動式のシールユニットを備えた包装機」

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

昨今、包装機における包装能力の向上が求められている。包装能力、すなわち包装の回転数を上げるためには、高いシール圧力が必要となる。また、包装する商品に適した多種多様（ポリエチレン、和紙系など）な包装材に対応するためには、各々の包装材に対する最適なシール圧力の設定が必要となる。

【0007】

他方、横シーラでシールされる部位には、包装形態により例えば、包装材が二枚重なる部分と三枚以上重なる部分とが隣り合う場合がある。そのような包装材の厚み差のある部位も、薄い部分と厚い部分とを同時に確実にシールする必要がある。また、同一機種の包装機が複数同時に稼働する場合、包装機ごとの横シール圧力のばらつきの無い生産が求められる。

【0008】

以上のことより、横シールにおける圧力数値の精度向上が一層求められている。しかしながら、前述のトグルリンク機構を用いた横シール装置では、トグルリンク機構の回転中心軸の位置とサーボモータの出力回転軸の位置とを高精度に合わせる必要があった。なぜなら、それらを高精度に位置を合わせないと、所期の動作を実現することが難しいからである。

【0009】

そこで、本発明の目的は、トグルリンク機構を用いたシール装置において、トグルリンク機構の回転中心軸の位置とサーボモータの出力回転軸の位置とを高精度かつ容易に合わせることができる技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明に係るシール装置は、
開閉方向に移動可能に配置された第一及び第二シーラ保持ブロックと、
前記第一及び第二シーラ保持ブロックの互いの対向面に包装材を挟むようにそれぞれ設けられ、前記開閉方向に移動する前記第一及び第二シーラ保持ブロックによって前記包装材に対して離脱又は当接するとともに、前記当接する際に前記包装材を挟み付けてシールを施す第一及び第二シーラと、
前記第一シーラ保持ブロックから見て前記第二シーラ保持ブロックの後側に配置されたシャフト保持ブロックと、
前記第一及び第二シーラ保持ブロックが移動する前記開閉方向と平行な方向に延びて前記第一シーラ保持ブロックと前記シャフト保持ブロックとを連結するとともに、前記第二シーラ保持ブロックを貫通かつガイドするシーラシャフトと、
前記第一及び第二シーラ保持ブロックを前記開閉方向に移動させる駆動源としてのサーボモータと、
複数のリンクと回転中心軸とを有し、前記複数のリンクのいずれか一つが不動支持体に前記回転中心軸を介して回動可能に取り付けられ、前記サーボモータの出力を前記第一及び第二シーラ保持ブロックの前記開閉方向の移動に変換するトグルリンク機構と、
前記回転中心軸及び前記サーボモータが一体的に設けられ、前記不動支持体としての機械フレームに取り付けられた一体型ブロックと、
を備えた包装機のシール装置である。

【発明の効果】

【0011】

本発明に係るシール装置によれば、トグルリンク機構の回転中心軸及びサーボモータが一体的に設けられた一体型ブロックを機械フレームに取り付けたことにより、トグルリンク機構の回転中心軸の位置とサーボモータの出力回転軸の位置とを高精度かつ容易に合わせることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本願の縦型製袋充填包装機を示す全体斜視図である。

【図2】本願の横シール装置を示す側面図であり、図３におけるII－II線断面図に相当する。

【図3】本願の横シール装置を示す平面図である。

【図4】本願の横シール装置においてトグルリンク機構を除去した状態を示す側面図である。

【図5】本願の横シール装置における一体型ブロックの一例を示す斜視図である。

【図6】本願の横シール装置における動作を示す概略側面図であり、図６［Ａ］は閉じる動作、図６［Ｂ］は開く動作である。

【図7】比較例の横シール装置においてトグルリンク機構を除去した状態を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

図１は、本願の縦型製袋充填包装機１を示す全体斜視図である。以下、図１に基づき、本願の縦型製袋充填包装機を説明する。本願では、「包装機」、「シール装置」、及び、「包装材」として、それぞれ縦型製袋充填包装機１、横シール装置１０、及び、帯状フィルムＦｗ・筒状フィルムＦｔを例示する。

【0014】

縦型製袋充填包装機１は、縦に配置された製袋充填筒４の周囲を囲むようにして縦方向に送られる筒状フィルムＦｔに、横シール装置１０によって横シールを施して袋を形成しつつ、製袋充填筒４を通して筒状フィルムＦｔに製品Ｐを投入することにより、製品Ｐが袋内に収容された袋包装体Ｂｐを連続して製造する包装機である。以下、縦型製袋充填包装機１について更に詳しく説明する。

【0015】

縦型製袋充填包装機１は、所定量の帯状フィルムＦｗが巻付けられた巻取りロールＦｒを備えている。巻取りロールＦｒの帯状フィルムＦｗの流れの下流側には、矢印Ａで示す方向に揺動して最適のテンションを帯状フィルムＦｗに付与するテンション機構２が配置されている。テンション機構２の流れの更に下流側には、テンション機構２を経由した帯状フィルムＦｗを筒状に形成する製筒器３と、製筒器３で形成された筒状フィルムＦｔを装着する製袋充填筒４とが配置されている。

【0016】

製袋充填筒４には、上方に配設され製品Ｐを投入する製品投入部４Ａと、筒状フィルムＦｔを下流に送る紙送り機構５と、縦シール装置６とが配置されている。縦シール装置６は、紙送り機構５の送り方向に沿って、筒状フィルムＦｔの重ね合わされた両端部に縦シールを施す。

【0017】

縦シール装置６の下流には、横シール装置１０が配設されている。横シール装置１０は、第一及び第二シーラ２１，２２と、第一及び第二シーラ２１，２２がそれぞれ設けられた第一及び第二シーラ保持ブロック１１，１２とを備えている。第一及び第二シーラ２１，２２は、製品Ｐが投入された筒状フィルムＦｔの製品投入側に、両側から加圧接触し、その後に加熱シールする。そして、横シール装置１０では、後述するサーボモータの駆動により、第一及び第二シーラ保持ブロック１１，１２が接近・離間方向（Ｘ軸方向）に移動自在となっている。

【0018】

図２乃至図６は本願の横シール装置１０を示し、図２は側面図、図３は平面図、図４はトグルリンク機構５０を除去した状態を示す側面図、図５は一体型ブロック７０の一例を示す斜視図、図６［Ａ］は閉じる動作を示す概略側面図、図６［Ｂ］は開く動作を示す概略側面図である。以下、図２乃至図６に基づき、横シール装置１０の構成について説明する。

【0019】

横シール装置１０は、第一及び第二シーラ保持ブロック１１，１２、シャフト保持ブロック１３、第一及び第二シーラ２１，２２、二本のシーラシャフト３１，３２、サーボモータ３３、トグルリンク機構５０、及び、一体型ブロック７０を備えている。

【0020】

第一及び第二シーラ保持ブロック１１，１２は、開閉方向Ｘに移動可能に配置されている。第一及び第二シーラ２１，２２は、第一及び第二シーラ保持ブロック１１，１２の互いの対向面に筒状フィルムＦｔを挟むようにそれぞれ設けられ、開閉方向Ｘに移動する第一及び第二シーラ保持ブロック１１，１２によって筒状フィルムＦｔに対して離脱又は当接するとともに、当接する際に筒状フィルムＦｔを挟み付けてシールを施す。シャフト保持ブロック１３は、第一シーラ保持ブロック１１から見て第二シーラ保持ブロック１２の後側に配置されている。二本のシーラシャフト３１，３２は、第一及び第二シーラ保持ブロック１１，１２が移動する開閉方向Ｘと平行な方向に延びて第一シーラ保持ブロック１１とシャフト保持ブロック１３とを連結するとともに、第二シーラ保持ブロック１２を貫通かつガイドする。

【0021】

サーボモータ３３は、第一及び第二シーラ保持ブロック１１，１２を開閉方向Ｘに移動させる駆動源である。トグルリンク機構５０は、複数のリンク（第一乃至第五リンク４１～４５）と回転中心軸（第三連結軸５３）とを有し、複数のリンクのいずれか一つ（第二リンク４２）が不動支持体（機械フレーム３５）に回転中心軸（第三連結軸５３）を介して回動可能に取り付けられ、サーボモータ３３の出力を第一及び第二シーラ保持ブロック１１，１２の開閉方向Ｘの移動に変換する。

【0022】

一体型ブロック７０は、回転中心軸（第三連結軸５３）及びサーボモータ３３が一体的に設けられ、不動支持体としての機械フレーム３５に取り付けられている。ここで「一体」とは、全体が一つのものになっていて、分離できない状態をいう。一体型ブロック７０の構造は、例えば図５に示すように箱状とすることができる。このとき、第三連結軸５３の両端及びサーボモータ３３を挿通するための挿通孔７１，７２，７３を設けることが好ましい。機械フレーム３５には溝を設け、この溝に一体型ブロック７０を嵌め込んでネジ止めするようにしてもよい。なお、図５は細かい付属部品等を省略した概略図である。

【0023】

不動支持体とは、シール装置１０から見て動かない部分からなる支持体である。機械フレーム３５としては、本願では横シーラフレームを用いている。機械フレーム３５内には、上下用シャフト３６が通っている。横シール装置１０は機械フレーム３５とともに上下に移動可能であり、上下用シャフト３６はこのときのガイドとなる。

【0024】

トグルリンク機構５０は、第一及び第二トグルリンク機構６１，６２を有する。第一トグルリンク機構６１は、一端及び他端からなる第一乃至第三リンク４１～４３と、第一乃至第五連結軸５１～５５とを有する。第二トグルリンク機構６２は、一端及び他端からなる第四及び第五リンク４４，４５と、第六連結軸５６とを有する。なお、第一乃至第五リンク４１～４５の一端及び他端については、符号を省略する。

【0025】

第一リンク４１は、一端が第二シーラ保持ブロック１２に第一連結軸５１を介して回動可能に連結されている。第二リンク４２は、一端が第一リンク４１の他端に第二連結軸５２を介して回動可能に連結され、一端と他端との中間が機械フレーム３５に回転中心軸としての第三連結軸５３を介して回動可能に取り付けられている。第三リンク４３は、一端が第二リンク４２の他端に第四連結軸５４を介して回動可能に連結され、かつ、他端がシャフト保持ブロック１３に第五連結軸５５を介して回動可能に連結されている。

【0026】

第四リンク４４は、一端が第二連結軸５２に回動可能に連結されている。第五リンク４５は、一端が第四リンク４４の他端に第六連結軸５６を介して回動可能に連結され、他端がサーボモータ３３の出力回転軸３４に取り付けられている。

【0027】

第一トグルリンク機構６１と第二トグルリンク機構６２とは、第二トグルリンク機構６２が直線状に近づく動作をするときに、第二トグルリンク機構６２によって押される第一トグルリンク機構６１も直線状に近づく動作をする関係にある（図６［Ｂ］→［Ａ］）。

【0028】

なお、図２は、図３におけるII－II線断面図に相当し、一体型ブロック７０を切り欠いて示している。ただし、図２及び図３は、一部を省略又は簡略化して示しているので、互いに対応しない部分がある。第二シーラ保持ブロック１２には、リンク保持部材１２１が設けられている。そのため、第一リンク４１の一端は、リンク保持部材１２１及び第一連結軸５１を介して、第二シーラ保持ブロック１２に回動可能に連結されている。同様に、シャフト保持ブロック１３には、リンク保持部材１３１が設けられている。そのため、第三リンク４３の他端は、リンク保持部材１３１及び第五連結軸５５を介して、シャフト保持ブロック１３に回動可能に連結されている。また、図３に示すように、二本のシーラシャフト３１，３２には、それぞれ複数のリニアブッシュ３１１，３２１が嵌挿されている。図３に示すように、平面視して、第一及び第三リンク４１，４３は矩形状、第二リンク４２はエ字状、リンク保持部材１２１，１３１はコ字状である。

【0029】

次に、図２乃至図６に基づき、横シール装置１０について更に詳しく説明する。以下、第一及び第二シーラ保持ブロック１１，１２並びに第一及び第二シーラ２１，２２を総称して「シール手段」ということがある。

【0030】

横シール装置１０は、筒状フィルムＦｔを図の左右両方向から挟み付けるユニット構造となっており、シール手段と、サーボモータ３３と、サーボモータ３３の出力をシール手段の開閉動作に変換するためのトグルリンク機構５０とを備えている。シール手段は、筒状フィルムＦｔを横方向両側から挟み付けてシールを施すための第一及び第二シーラ保持ブロック１１，１２と、第一及び第二シーラ保持ブロック１１，１２にそれぞれ支持されたバー状の第一及び第二シーラ２１，２２とを備えている。バー状の第一及び第二シーラ２１，２２は、例えば二枚の包装フィルムが重なった状態にある筒状フィルムＦｔの横幅を超える長さを有している。

【0031】

トグルリンク機構５０が動くことによって、第二シール保持ブロック１２及び第二シーラ２２が動き、この動きに応じて第一シール保持ブロック１１及び第一シーラ２１も動く（図６）。そのため、横シール装置１０には、トグルリンク機構５０が連結されたシャフト保持ブロック１３と、シャフト保持ブロック１３を第一シール保持ブロック１１に連結する二本のシーラシャフト３１，３２とが設けられている。二本のシーラシャフト３１，３２は、シャフト保持ブロック１３と第一シール保持ブロック１１とに取り付けられており、第二シール保持ブロック１２に対しては貫通していて第二シール保持ブロック１２の動きをガイドする。

【0032】

第一及び第二シーラ２１，２２は、筒状フィルムＦｔを挟むように左右に配置されており、後述するトグルリンク機構５０の動作によって開閉方向Ｘに移動する。この閉じ動作に応じて、第一及び第二シーラ２１，２２は、筒状フィルムＦｔに当接し、当接する際に筒状フィルムＦｔにヒートシールのようなシールを施す。サーボモータ３３は、シール手段に開閉動作をさせる駆動源として、シール手段の開閉動作面から下方に離れた位置に配設されている。

【0033】

トグルリンク機構５０は、第一トグルリンク機構６１と第二トグルリンク機構６２とが組み合わされたダブルトグルリンク機構として構成されている。第一トグルリンク機構６１及び第二トグルリンク機構６２は、第一及び第二シーラ２１，２２のバー状に延びる方向に直交する平面（図３で示すＡ－Ａ線断面）内でトグルリンク動作をする態様で配置されている。ただし、図３では第二トグルリンク機構６２の図示を省略している。

【0034】

第一トグルリンク機構６１は、第二シーラ保持ブロック１２とシャフト保持ブロック１３との間に配置されている。シャフト保持ブロック１３は、第二シーラ保持ブロック１２から開き方向に離れて配置されている。第一トグルリンク機構６１は、第一乃至第三リンク４１～４３を備えている。第一リンク４１は、一端において第一連結軸５１によって第二シーラ保持ブロック１２に回動可能に連結されている。第三リンク４３は、一端において第五連結軸５５によってシャフト保持ブロック１３に回動可能に連結されている。第二リンク４２は、第一及び第三リンク４１，４３の両他端に対してそれぞれ第二及び第四連結軸５２，５４で回動可能に連結されている。また、第二リンク４２は、その中心にある第三連結軸５３によって固定の機械フレーム３５に回動可能に配置されている。そのため、その回転軸線の位置が機械フレーム３５に対して固定となるので、安定した動作をするトグルリンク機構とすることができる。

【0035】

第二トグルリンク機構６２は、第四及び第五リンク４４，４５を備えている。第五リンク４５は、一端においてサーボモータ３３の出力回転軸３４に取り付けられている。第四リンク４４は、第一トグルリンク機構６１の第二連結軸５２に対して回動可能に連結されている。第四及び第五リンク４４，４５は、それぞれの他端において第六連結軸５６によって互いに回動可能に連結されている。なお、第四リンク４４は、第二連結軸５２に代えて、第四連結軸５４に対して回動可能に連結してもよい。

【0036】

図６に示すように、第一トグルリンク機構６１と第二トグルリンク機構６２とは、それぞれ第二及び第四連結軸５２，５４と第六連結軸５６とで折れ曲がるようにリンク動作をする。このとき、サーボモータ３３が駆動して第二トグルリンク機構６２が直線状に近づく動作をすると、第二トグルリンク機構６２の第四リンク４４によって押される第一トグルリンク機構６１も直線状に近づく動作をする（図６［Ｂ］→［Ａ］）。

【0037】

駆動源としてのサーボモータ３３の出力は、トグルリンク機構５０によってシール手段の開閉動作に変換される。シール手段は、この動作の変換によって、筒状フィルムＦｔを挟む開閉動作をし、閉じ動作の際に、例えばヒートシールによって筒状フィルムＦｔにシールを施す。第二トグルリンク機構６２においては、第五リンク４５がサーボモータ３３の出力回転軸３４とともに回動し、第四及び第五リンク４４，４５が第六連結軸５６で交差する角度が１８０度に近くなるように直線状に近づく動作をするときに、第一トグルリンク機構６１に対してその第二連結軸５２で押す力が増大する。このとき、第一トグルリンク機構６１と第二トグルリンク機構６２との関係により、第一トグルリンク機構６１においても、第一乃至第三リンク４１～４３が、第二及び第四連結軸５２，５４でそれぞれ交差する角度が１８０度に近くなるように直線状に近づく動作をする。

【0038】

第一トグルリンク機構６１のこうした動作により、第一リンク４１が直接的に第二シーラ２２を筒状フィルムＦｔに接近させ、第三リンク４３がシャフト保持ブロック１３を筒状フィルムＦｔから遠ざかる方向に押す動作をする。シャフト保持ブロック１３を押す動作は、二本のシーラシャフト３１，３２を介して第一シーラ２１を第二シーラ２２とは反対側から筒状フィルムＦｔに接近させる。したがって、第二トグルリンク機構６２の直線状に近づく動作によって、第一トグルリンク機構６１は第二連結軸５２から増大した力で押され、同時に直線状に近づく動作をする第一トグルリンク機構６１によって、シール手段において第一及び第二シーラ２１，２２が更に増大した力で筒状フィルムＦｔに当接する。その結果、第一及び第二シーラ２１，２２は高いシール圧力で筒状フィルムＦｔに横シールを行うことができる。

【0039】

また、図６に示すように、一体型ブロック７０には、回転中心軸（第三連結軸５３）及びサーボモータ３３の他に、トグルリンク機構５０の動作状態を検出するセンサ７４が一体的に設けられている。

【0040】

センサ７４は、第二リンク４２の近傍に設けられ、第二リンク４２の有無（接近・離間）を例えば静電容量で検出する近接センサである。センサ７４の出力信号は、例えば、第二リンク４２が有であればオン、第二リンク４２が無であればオフである。つまり、図６［Ａ］の状態から図６［Ｂ］の状態になる前までの間でオン信号が出力され、図６［Ｂ］の状態になるとオフ信号が出力される。

【0041】

これにより、センサ７４を使って第一及び第二シーラ２１，２２の原点を定めることができる。まず、オン信号がオフ信号になる点を通り過ぎるまで、第二リンク４２を回転させる。そして、第二リンク４２を逆に回転させ、オフ信号がオン信号になる点まで戻し、その点を原点とする。

【0042】

次に、横シール装置１０の作用及び効果について説明する。

【0043】

横シール装置１０によれば、トグルリンク機構５０の回転中心軸（第三連結軸５３）及びサーボモータ３３が一体的に設けられた一体型ブロック７０を機械フレーム３５に取り付けたことにより、トグルリンク機構５０の回転中心軸（第三連結軸５３）の位置とサーボモータ３３の出力回転軸３４の位置とを高精度かつ容易に合わせることができる。図４では、第三連結軸５３の位置として中心５３１、出力回転軸３４の位置として中心３４１をそれぞれ示している。以下に、詳しく説明する。

【0044】

図２に示すように、トグルリンク機構５０において第一乃至第三リンク４１～４３は、完全な直線状にはなっていない。つまり、トグルリンク機構５０は、第一乃至第三リンク４１～４３が第一及び第二シール２１，２２と同軸直線状になる“ほんの少し”手前で、第一及び第二シーラ２１，２２が筒状フィルムＦｔに当接してシールを施すように動作する。なぜなら、第一乃至第三リンク４１～４３が直線状になる直前で、最も大きなシール圧力が得られるからである。そのため、第一乃至第三リンク４１～４３が直線状になる“ほんの少し”手前で止まるような、トグルリンク機構５０の動作を実現するには、トグルリンク機構５０の回転中心軸としての第三連結軸５３とサーボモータ３３の出力回転軸３４とを高精度に位置決めする必要がある。言い換えると、第三連結軸５３と出力回転軸３４との平行度などの位置決めには、“ほんの少し”の狂いも許されないのである。

【0045】

図７は、比較例の横シール装置８０を示す。図７において図４と同じ部分は同じ符号を付すことにより、重複説明を省略する。横シール装置８０では、回転中心軸としての第三連結軸５３とサーボモータ３３とを、それぞれ別々のブラケット８１，８２を介して、機械フレーム３５としての横シーラフレームに取り付けていた。

【0046】

そのため、比較例では、機械フレーム３５に第三連結軸５３を精度良く取り付けたうえに、更に機械フレーム３５にサーボモータ３３を精度良く取り付け、しかも第三連結軸５３と出力回転軸３４とを高精度に位置決めしなければならなかった。この作業は極めて難しいため、作業効率が低下していた。

【0047】

これに対し、本願では、第三連結軸５３及びサーボモータ３３が一体的に設けられた一体型ブロック７０を機械フレーム３５に取り付けることにより、第三連結軸５３及び出力回転軸３４の高精度な位置決めが一体型ブロック７０を組み立てる際に終了しているので、一体型ブロック７０を機械フレーム３５に取り付ける作業が容易になり、作業効率を向上できる。

【0048】

この効果により、次のような副次的な効果も派生する。比較例におけるブラケット８１，８２などの加工精度が必要な部品点数が少なくなる。機械フレーム３５に取り付ける作業が容易になることにより、作業者の熟練度に関係なく一定の品質が得られる。運転時のトグルリンク機構５０の調整が必要最小限となる。

【0049】

横シール装置１０の効果による縦型製袋充填包装機１の効果は次のとおりである。包装機ごとの性能を均一化できる。処理速度を上げても、安定した圧力数値の横シールを実現できる。包装材料又は包装形態を問わず、安定した横シールを実現できる。包装機の組立効率及び包装機による生産効率が向上する。

【0050】

また、横シール装置１０によれば、第三連結軸５３及びサーボモータ３３の他に、トグルリンク機構５０の動作状態を検出するセンサ７４を一体的に設けた一体型ブロック７０を機械フレーム３５に取り付けたことにより、第三連結軸５３、出力回転軸３４及びセンサ７４の高精度な位置決めが一体型ブロック７０を組み立てる際に終了しているので、一体型ブロック７０を機械フレーム３５に取り付ける作業が容易になり、作業効率を向上できる。

【0051】

＜その他＞
以上、上記実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細については、当業者が理解し得るさまざまな変更を加えることができる。

【0052】

本発明が適用可能な包装機は、前述した製袋充填包装機以外の包装機であってもよい。サーボモータの出力を接離動作（開閉動作）に変換するダブルトグルリンク機構を備えたシール装置は、重ね合わされたシート状の包装材をシールするシール装置にも適用可能である。製袋充填包装機である場合には、縦型のみならず横型の製袋充填包装機のシール装置にも適用可能であり、製袋充填包装機は間欠作動型でも連続作動型であってもそのシール手段のシール装置に適用可能である。

【符号の説明】

【0053】

１ 縦型製袋充填包装機（包装機）
２ テンション機構
３ 製筒器
４ 製袋充填筒
４Ａ 製品投入部
５ 紙送り機構
６ 縦シール装置
Ｆｒ 巻取りロール
Ｆｗ 帯状フィルム（包装材）
Ｆｔ 筒状フィルム（筒状包装材）
Ｐ 製品
Ｂｐ 袋包装体
１０ 横シール装置（シール装置）
１１，１２ 第一及び第二シーラ保持ブロック
１３ シャフト保持ブロック
１２１，１３１ リンク保持部材
２１，２２ 第一及び第二シーラ
３１，３２ 二本のシーラシャフト
３１１，３２１ リニアブッシュ
３３ サーボモータ
３４ 出力回転軸
３４１ 中心
３５ 機械フレーム（不動支持体）
３６ 上下用シャフト
５０ トグルリンク機構
６１，６２ 第一及び第二トグルリンク機構
４１，４２，４３，４４，４５ 第一乃至第五リンク
５１，５２，５４，５５，５６ 第一、第二、第四乃至第六連結軸
５３ 第三連結軸（回転中心軸）
５３１ 中心
７０ 一体型ブロック
７１，７２，７３ 挿通孔
７４ センサ
８０ 横シール装置（比較例）
８１，８２ ブラケット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】