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(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】P2023177811
(43)【公開日】2023-12-14
(54)【発明の名称】包材供給装置
(51)【国際特許分類】
B65H 19/12 20060101AFI20231207BHJP
B65H 16/06 20060101ALI20231207BHJP
B65B 41/12 20060101ALI20231207BHJP
【ＦＩ】
B65H19/12 B
B65H16/06 Z
B65B41/12 501A
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022090688
(22)【出願日】2022-06-03
【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 ２０２２年２月１５日から２月１８日に開催されたＪＡＰＡＮ ＰＡＣＫ ２０２２ （日本包装産業展）において公開された。 ２０２２年３月５日に取引先に納品した。 ２０２２年３月２６日に取引先に納品した。
(71)【出願人】
【識別番号】000151461
【氏名又は名称】株式会社東京自働機械製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110002664
【氏名又は名称】弁理士法人相原国際知財事務所
(72)【発明者】
【氏名】清水 晴樹
【テーマコード（参考）】
3F052
3F064
【Ｆターム（参考）】
3F052AB00
3F052BA02
3F052BA22
3F052CA02
3F052DA13
3F064BA02
3F064BA05
3F064EB01
3F064EB22
(57)【要約】
【課題】複数のリール軸への包材の装填作業の容易化を図ることで、作業時間を短縮し、ひいては運転効率の向上を図ることが可能な製袋充填包装機の包材供給装置を提供する。
【解決手段】製袋充填包装機１の包材供給装置１０は、包材Ｗが装填される複数のリール軸Ｌと、包材Ｗを繰り出して使用する繰り出し位置Ｐ１と、包材Ｗを繰り出して使用する前の待機位置Ｐ２との間で複数のリール軸Ｌを旋回させる旋回アーム４０とを備え、複数のリール軸Ｌは、旋回アーム４０の中心軸４０ａとの間の角度を包材供給時と包材装填時とで異なる角度とする装填回転軸Ｚ周りに回転可能となるように旋回アーム４０に取り付けられる。
【選択図】図１２
【解決手段】製袋充填包装機１の包材供給装置１０は、包材Ｗが装填される複数のリール軸Ｌと、包材Ｗを繰り出して使用する繰り出し位置Ｐ１と、包材Ｗを繰り出して使用する前の待機位置Ｐ２との間で複数のリール軸Ｌを旋回させる旋回アーム４０とを備え、複数のリール軸Ｌは、旋回アーム４０の中心軸４０ａとの間の角度を包材供給時と包材装填時とで異なる角度とする装填回転軸Ｚ周りに回転可能となるように旋回アーム４０に取り付けられる。
【選択図】図１２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
包材が装填される複数のリール軸と、
前記包材を繰り出して使用する繰り出し位置と、前記包材を繰り出して使用する前の待機位置との間で前記複数のリール軸を旋回させる旋回アームと
を備え、
前記複数のリール軸は、前記旋回アームの中心軸との間の角度を包材供給時と包材装填時とで異なる角度とする装填回転軸周りに回転可能となるように、前記旋回アームに取り付けられる
包材供給装置。
前記包材を繰り出して使用する繰り出し位置と、前記包材を繰り出して使用する前の待機位置との間で前記複数のリール軸を旋回させる旋回アームと
を備え、
前記複数のリール軸は、前記旋回アームの中心軸との間の角度を包材供給時と包材装填時とで異なる角度とする装填回転軸周りに回転可能となるように、前記旋回アームに取り付けられる
包材供給装置。
【請求項2】
前記装填回転軸は、前記リール軸を挟んで前記旋回アームの前記中心軸とは反対側に位置する請求項１に記載の包材供給装置。
【請求項3】
前記複数のリール軸ごとに対応して設けられ、前記旋回アームに対する前記リール軸の前記装填回転軸周りの回転をロックする複数のロック機構をさらに備え、
前記ロック機構は、
前記リール軸と共に前記装填回転軸周りに回転可能なフレーム部材と、
前記フレーム部材に自らの軸周りに回転可能に取り付けられたロック軸と、
前記ロック軸を自らの軸周りに回転させるハンドルと、
前記旋回アームに前記ロック軸の先端部と対向して設けられ、前記ロック軸が自らの軸周りに回転したときに、前記リール軸および前記フレーム部材が前記装填回転軸周りに回転できないように、前記先端部とロック係合可能なロックブロックと
を有する請求項１に記載の包材供給装置。
前記ロック機構は、
前記リール軸と共に前記装填回転軸周りに回転可能なフレーム部材と、
前記フレーム部材に自らの軸周りに回転可能に取り付けられたロック軸と、
前記ロック軸を自らの軸周りに回転させるハンドルと、
前記旋回アームに前記ロック軸の先端部と対向して設けられ、前記ロック軸が自らの軸周りに回転したときに、前記リール軸および前記フレーム部材が前記装填回転軸周りに回転できないように、前記先端部とロック係合可能なロックブロックと
を有する請求項１に記載の包材供給装置。
【請求項4】
前記ロック軸の前記先端部は、互いに対向しながら円弧状に延びる一対の第１面部と、前記一対の第１面部の間を互いに対向しながら延びる一対の第２面部とを有し、
前記ロックブロックは、円形状の第１溝部と、前記第１溝部から長孔状に延びる第２溝部とを有する係合溝を含み、
前記第１溝部は、前記一対の第１面部と摺動可能に形成され、
前記第２溝部は、前記一対の第１面部間の距離よりも狭く、かつ、前記一対の第２面部間の最大距離よりも広い幅に形成される
請求項３に記載の包材供給装置。
前記ロックブロックは、円形状の第１溝部と、前記第１溝部から長孔状に延びる第２溝部とを有する係合溝を含み、
前記第１溝部は、前記一対の第１面部と摺動可能に形成され、
前記第２溝部は、前記一対の第１面部間の距離よりも狭く、かつ、前記一対の第２面部間の最大距離よりも広い幅に形成される
請求項３に記載の包材供給装置。
【請求項5】
前記フレーム部材には、前記ロックブロックの前記係合溝に対して前記ロック軸の前記先端部をガイドするガイド部材が設けられている請求項４に記載の包材供給装置。
【請求項6】
エアが流れるエア経路と、
前記旋回アームの前記中心軸に取り付けられ、前記エア経路の一部を形成するロータリジョイントと、
前記エア経路内の圧力を検出する圧力検出センサと、
プッシュボタンが押された状態と押されていない状態とで、前記エア経路を排気状態と非排気状態とに切り替えるメカニカルバルブと、
前記ロック軸に取り付けられて前記ロック軸と共に回転し、前記先端部が前記ロックブロックにロック係合していないときに前記メカニカルバルブの前記プッシュボタンを押さず、前記先端部が前記ロックブロックにロック係合したときに前記メカニカルバルブの前記プッシュボタンを押す当接部材と、
前記圧力検出センサにより検出される前記エア経路内の圧力に基づいて、前記ロック機構による前記旋回アームに対する前記リール軸の回転がロックされたか否かを判定する制御装置と
をさらに備える請求項３に記載の包材供給装置。
前記旋回アームの前記中心軸に取り付けられ、前記エア経路の一部を形成するロータリジョイントと、
前記エア経路内の圧力を検出する圧力検出センサと、
プッシュボタンが押された状態と押されていない状態とで、前記エア経路を排気状態と非排気状態とに切り替えるメカニカルバルブと、
前記ロック軸に取り付けられて前記ロック軸と共に回転し、前記先端部が前記ロックブロックにロック係合していないときに前記メカニカルバルブの前記プッシュボタンを押さず、前記先端部が前記ロックブロックにロック係合したときに前記メカニカルバルブの前記プッシュボタンを押す当接部材と、
前記圧力検出センサにより検出される前記エア経路内の圧力に基づいて、前記ロック機構による前記旋回アームに対する前記リール軸の回転がロックされたか否かを判定する制御装置と
をさらに備える請求項３に記載の包材供給装置。
【請求項7】
前記当接部材は、前記ハンドルに設けられる請求項６に記載の包材供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は包材供給装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、複数のリール軸に包材を装填し、使用する包材を切り替える包材供給装置を備えた包装機に関する技術が知られている。例えば、特許文献１には、上下に固定配置されている上段巻取り軸と下段巻取り軸とに、それぞれ上段巻取りロールと下段巻取りロールとを装填した製袋充填包装機が開示されている。この製袋充填包装機では、上段巻取り軸と下段巻取り軸とが、それぞれ、上下方向に延びる軸周りに回転可能とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第６１２５２０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記特許文献１に記載の製袋充填包装機では、上段巻取り軸と下段巻取り軸とを回転可能とすることで、包材ロールの交換作業時に、各巻取り軸に包材を装填しやすくしている。しかしながら、上段巻取り軸と下段巻取り軸とが上下に固定されているため、各巻取り軸の高さ位置によっては、包材の装填がしづらくなってしまい、作業に時間を要することで製袋充填包装機の運転効率が低下する恐れがある。
【0005】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数のリール軸への包材の装填作業の容易化を図ることで、作業時間を短縮し、ひいては運転効率の向上を図ることが可能な包材供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するため、本発明の包材供給装置は、包材が装填される複数のリール軸と、前記包材を繰り出して使用する繰り出し位置と、前記包材を繰り出して使用する前の待機位置との間で前記複数のリール軸を旋回させる旋回アームとを備え、前記複数のリール軸は、前記旋回アームの中心軸との間の角度を包材供給時と包材装填時とで異なる角度とする装填回転軸周りに回転可能となるように前記旋回アームに取り付けられる。
【0007】
この構成により、旋回アームによって、繰り出し位置と待機位置との間で複数のリール軸を旋回させるため、作業員が包材の装填作業を行いやすい待機位置を予め定めておくことができる。また、リール軸が旋回アームの中心軸との間の角度を包材供給時と包材装填時とで異なる角度とする装填回転軸周りに回転可能であることから、リール軸を所定の角度となるように旋回アームに対して回転させて、容易に包材の装填作業を行うことができる。したがって、本発明の包材供給装置によれば、複数のリール軸への包材の装填作業の容易化を図ることで、作業時間を短縮し、ひいては運転効率の向上を図ることが可能となる。
【0008】
また、前記装填回転軸は、前記リール軸を挟んで前記旋回アームの前記中心軸とは反対側に位置することが好ましい。この構成により、回転軸がリール軸よりも旋回アーム側にある場合に比べて、包材装填時の位置にリール軸を動かしたとき、リール軸と共に回転する部材が旋回アームの中心軸に沿った方向へと張り出す範囲が小さくなり、設置スペースを小さくすることができる。
【0009】
また、上記包材供給装置は、前記複数のリール軸ごとに対応して設けられ、前記旋回アームに対する前記リール軸の前記装填回転軸周りの回転をロックする複数のロック機構をさらに備え、前記ロック機構は、前記リール軸と共に前記装填回転軸周りに回転可能なフレーム部材と、前記フレーム部材に自らの軸周りに回転可能に取り付けられたロック軸と、前記ロック軸を自らの軸周りに回転させるハンドルと、前記旋回アームに前記ロック軸の先端部と対向して設けられ、前記ロック軸が自らの軸周りに回転したときに、前記リール軸および前記フレーム部材が前記装填回転軸周りに回転できないように、前記先端部とロック係合可能なロックブロックとを有することが好ましい。
【0010】
この構成により、リール軸が旋回アームに対して装填回転軸周りに回転すると、フレーム部材と共にロック軸も同じ方向に装填回転軸周りに回転する。そのため、リール軸を動かすだけで、フレーム部材に取り付けられたロック軸を、旋回アームに設けられたロックブロックに対して容易に相対移動させることができる。なお、作業者は、リール軸を包材装填時の位置となるように装填回転軸周りに回転させた後、当該リール軸の包材を新しいものに交換し、当該リール軸を再び装填回転軸周りに回転させて包材供給時の位置にセットする。そして、作業者がハンドルでロック軸を回転させれば、ロック軸の先端部がロックブロックにロック係合されるため、包材供給時のリール軸の旋回アームに対する回転を容易にロックすることができる。
【0011】
また、前記ロック軸の前記先端部は、互いに対向しながら円弧状に延びる一対の第１面部と、前記一対の第１面部の間を互いに対向しながら延びる一対の第２面部とを有し、前記ロックブロックは、円形状の第１溝部と、前記リール軸の前記旋回アームに対する回転に伴って前記ロック軸の前記先端部が移動する軌道に沿って、前記第１溝部から長孔状に延びる第２溝部とを有する係合溝を含み、前記第１溝部は、前記一対の第１面部と摺動可能に形成され、前記第２溝部は、前記一対の第１面部間の最大距離よりも狭く、かつ、一対の前記第２面部間の距離よりも広い幅に形成されることが好ましい。
【0012】
この構成により、ロック軸の先端部やロックブロックに複雑な機構を設けることなく、ロック軸の先端部とロックブロックとを容易かつ装填回転軸周りの回転方向にずれることなく、ロック係合可能とすることができる。
【0013】
また、前記フレーム部材には、前記ロックブロックの前記係合溝に対して前記ロック軸の前記先端部をガイドするガイド部材が設けられていることが好ましい。この構成により、ロック軸をロックブロックの係合溝に容易に抜き差しすることができる。
【0014】
また、上記包材供給装置は、エアが流れるエア経路と、前記旋回アームの前記中心軸に取り付けられ、前記エア経路の一部を形成するロータリジョイントと、前記エア経路内の圧力を検出する圧力検出センサと、プッシュボタンが押された状態と押されていない状態とで、前記エア経路を排気状態と非排気状態とに切り替えるメカニカルバルブと、前記ロック軸に取り付けられて前記ロック軸と共に回転し、前記先端部が前記ロックブロックにロック係合していないときに前記メカニカルバルブの前記プッシュボタンを押さず、前記先端部が前記ロックブロックにロック係合したときに前記メカニカルバルブの前記プッシュボタンを押す当接部材と、前記圧力検出センサにより検出される前記エア経路内の圧力に基づいて、前記ロック機構による前記旋回アームに対する前記リール軸の回転がロックされたか否かを判定する制御装置とをさらに備えることが好ましい。
【0015】
この構成により、ロック軸の先端部がロックブロックにロック係合した状態であるか、ロック係合していない状態であるかを、旋回アームの中心軸を中心として回転する部位に電気的センサを配置することなく、エア経路の圧力変化に基づいて検出することができる。したがって、旋回アーム周辺の電気配線の増加を抑制することが可能となる。
【0016】
また、前記当接部材は、前記ハンドルに設けられる。この構成により、ロック軸と共に回転する必要がある当接部材を別に設ける必要がないため、部品点数の増加を抑制することができる。
【発明の効果】
【0017】
本発明の包材供給装置によれば、複数のリール軸に包材を容易に装填して、運転効率の向上を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】実施形態にかかる包材供給装置を備えた製袋充填包装機の概略を示す斜視図である。
【図2】製袋充填包装機のシステム構成の概略を示す構成図である。
【図3】包材供給装置の概略を示す側面図である。
【図4】包材供給装置の概略を示す斜視図である。
【図5】保持部材の近傍における包材供給装置を示す拡大側面図である。
【図6】接続器により先行包材の終端部と後行包材の先端部との接続を行う様子を示す説明図である。
【図7】包材供給制御の実行中におけるステップＳ１、Ｓ２での包材供給装置の状態を示す説明図である。
【図8】包材供給制御の実行中におけるステップＳ３、Ｓ４での包材供給装置の状態を示す説明図である。
【図9】包材供給制御の実行中におけるステップＳ５、Ｓ６での包材供給装置の状態を示す説明図である。
【図10】リール軸の基端側から視た包材供給装置の一部を示す斜視図である。
【図11】リール軸が開いた状態でリール軸の基端側から視た包材供給装置の一部を示す斜視図である。
【図12】リール軸が開いた状態でリール軸の先端側から視た包材供給装置の一部を示す斜視図である。
【図13】ロック軸の先端部とロックブロックの係合溝とがロック係合した状態を示す説明図である。
【図14】ロック軸の先端部を示す断面図である。
【図15】ロックブロックを示す正面図である。
【図16】ロックブロックの係合溝にロック軸の先端部がロック係合される過程を示す説明図である。
【図17】ロック機構の作動状態検出装置の要部を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、図面に基づき本発明の一実施形態について説明する。
【0020】
（製袋充填包装機）
図１は、実施形態にかかる包材供給装置を備えた製袋充填包装機の概略を示す斜視図であり、図２は、製袋充填包装機のシステム構成の概略を示す構成図である。製袋充填包装機１は、実施形態にかかる包材供給装置１０と、製袋包装装置２０と、制御装置３０（図２参照）とを備える。
図１は、実施形態にかかる包材供給装置を備えた製袋充填包装機の概略を示す斜視図であり、図２は、製袋充填包装機のシステム構成の概略を示す構成図である。製袋充填包装機１は、実施形態にかかる包材供給装置１０と、製袋包装装置２０と、制御装置３０（図２参照）とを備える。
【0021】
（包材供給装置）
包材供給装置１０は、包材Ｗを製袋包装装置２０へと供給する装置である。包材Ｗは、ヒートシール可能なフィルムなどにより構成される。包材供給装置１０は、複数（本実施形態では、２つ）のリール軸Ｌ（図３参照）を備えており、各リール軸Ｌに装填された包材ロールＷＲから包材Ｗを複数の経路ローラＲ１を介して製袋包装装置２０へと供給する。複数の経路ローラＲ１は、可動ロールの位置を調整することで包材供給装置１０と製袋包装装置２０との間における包材Ｗの張力を調整可能な、いわゆるダンサローラと称される張力調整機構１４を含む。包材供給装置１０の詳細な構成については、後述する。
包材供給装置１０は、包材Ｗを製袋包装装置２０へと供給する装置である。包材Ｗは、ヒートシール可能なフィルムなどにより構成される。包材供給装置１０は、複数（本実施形態では、２つ）のリール軸Ｌ（図３参照）を備えており、各リール軸Ｌに装填された包材ロールＷＲから包材Ｗを複数の経路ローラＲ１を介して製袋包装装置２０へと供給する。複数の経路ローラＲ１は、可動ロールの位置を調整することで包材供給装置１０と製袋包装装置２０との間における包材Ｗの張力を調整可能な、いわゆるダンサローラと称される張力調整機構１４を含む。包材供給装置１０の詳細な構成については、後述する。
【0022】
（製袋包装装置）
製袋包装装置２０は、包材供給装置１０から供給された包材Ｗを袋状に形成すると共に、形成した袋に粉粒体やスナック菓子などの充填物を充填する装置である。なお、図１においては、製袋包装装置２０を通過する包材Ｗの記載を一部省略している。製袋包装装置２０は、内容物を供給するホッパ２１の下方に、上下方向に延びる製袋チューブ２２が設けられている。製袋チューブ内には、充填チューブ２６が配置され、充填チューブ２６は、製袋チューブ２２から上方に向けて突出してホッパ２１に接続される。また、製袋チューブ２２の上部には、包材供給装置１０から供給された包材Ｗを略筒状に成形してガイドするフォーマ２７が設けられている。包材Ｗは、フォーマ２７を通過する際、両側縁が所定の形態にて互いに重ねあわされたラップ部が形成される。製袋チューブ２２の両側には、一対の繰り出しベルト２３（包材フィーダ）が設けられており、一対の繰り出しベルト２３によって製袋チューブ２２の周囲に沿って延在する包材Ｗが下方に繰り出される。なお、製袋チューブ２２の下方には、包材Ｗを所定形状に成形する図示しない成形ガイドが設けられている。
製袋包装装置２０は、包材供給装置１０から供給された包材Ｗを袋状に形成すると共に、形成した袋に粉粒体やスナック菓子などの充填物を充填する装置である。なお、図１においては、製袋包装装置２０を通過する包材Ｗの記載を一部省略している。製袋包装装置２０は、内容物を供給するホッパ２１の下方に、上下方向に延びる製袋チューブ２２が設けられている。製袋チューブ内には、充填チューブ２６が配置され、充填チューブ２６は、製袋チューブ２２から上方に向けて突出してホッパ２１に接続される。また、製袋チューブ２２の上部には、包材供給装置１０から供給された包材Ｗを略筒状に成形してガイドするフォーマ２７が設けられている。包材Ｗは、フォーマ２７を通過する際、両側縁が所定の形態にて互いに重ねあわされたラップ部が形成される。製袋チューブ２２の両側には、一対の繰り出しベルト２３（包材フィーダ）が設けられており、一対の繰り出しベルト２３によって製袋チューブ２２の周囲に沿って延在する包材Ｗが下方に繰り出される。なお、製袋チューブ２２の下方には、包材Ｗを所定形状に成形する図示しない成形ガイドが設けられている。
【0023】
また、製袋チューブ２２の近傍には、開閉可能な縦シーラ２４が設けられている。縦シーラ２４は、包材Ｗの上記ラップ部をヒートシールし、両側縁を互いに接着させた縦シールフラップを形成する。さらに、製袋チューブ２２の下方には、開閉可能な横シーラ２５が設けられている。横シーラ２５は、一対のヒータブロック２５ａ、２５ｂと、図示しないカッターを有している。横シーラ２５が閉動作したとき、一対のヒータブロック２５ａ、２５ｂが包材Ｗを前後から挟み付けることで、包材Ｗに横シールを形成し、カッターにより包材Ｗが切断される。それにより、包材Ｗは、上下端が横シールにより閉じられ、図１に示すように、ホッパ２１から充填チューブ２６を介して供給される内容物が充填された袋Ｆが形成される。
【0024】
（制御装置）
制御装置３０は、製袋充填包装機１の全体制御を行うコントローラである。制御装置３０は、図２に示すように、入力側に設定入力装置２、後述する光センサ９０、後述する複数の圧力検出センサ４９４などが電気的に接続されている。また、制御装置３０は、出力側に張力調整機構１４、繰り出しローラ駆動装置１００、旋回アーム駆動装置２００、後述する接続器７０、繰り出しベルト２３、縦シーラ２４、横シーラ２５、後述する複数のエア供給バルブ４９６などが電気的に接続されている。
制御装置３０は、製袋充填包装機１の全体制御を行うコントローラである。制御装置３０は、図２に示すように、入力側に設定入力装置２、後述する光センサ９０、後述する複数の圧力検出センサ４９４などが電気的に接続されている。また、制御装置３０は、出力側に張力調整機構１４、繰り出しローラ駆動装置１００、旋回アーム駆動装置２００、後述する接続器７０、繰り出しベルト２３、縦シーラ２４、横シーラ２５、後述する複数のエア供給バルブ４９６などが電気的に接続されている。
【0025】
設定入力装置２は、作業員が製袋充填包装機１を駆動させるための各種設定値を入力するためのインターフェースである。光センサ９０は、包材Ｗの終端部Ｅ（図６および図８参照）を検出するためのセンサである。なお、光センサ９０に代えて、超音波センサなどを用いてもよい。その場合、後述する反射板９１は省略されてもよい。繰り出しローラ駆動装置１００は、後述する複数の繰り出しローラ８０を回転駆動させる装置であり、少なくとも図示しないサーボモータを含む。旋回アーム駆動装置２００は、後述する旋回アーム４０を回転駆動させる装置であり、少なくとも図示しないサーボモータを含む。制御装置３０は、設定入力装置２で作業員により入力などされた各種設定にしたがって、出力側に接続された上記各種装置を制御する。また、本実施形態において、制御装置３０は、包材供給装置１０の複数のリール軸Ｌに装填された包材ロールＷＲを選択的に切り替えながら包材Ｗを製袋包装装置２０へと供給させる包材供給制御を実行する。包材供給制御の詳細については、後述する。
【0026】
（包材供給装置の詳細構成）
次に、実施形態にかかる包材供給装置１０の詳細な構成について説明する。図３は、包材供給装置１０の概略を示す側面図であり、図４は、包材供給装置１０の概略を示す斜視図である。なお、図４においては、包材供給装置１０の一部の構成要素の記載を省略している。包材供給装置１０は、上記複数のリール軸Ｌと、中心軸４０ａを中心とする旋回アーム４０と、複数の保持部材５０と、複数の接続台６０と、接続器７０と、複数の繰り出しローラ８０と、受けローラ８５と、光センサ９０と、上記繰り出しローラ駆動装置１００と、上記旋回アーム駆動装置２００とを備える。
次に、実施形態にかかる包材供給装置１０の詳細な構成について説明する。図３は、包材供給装置１０の概略を示す側面図であり、図４は、包材供給装置１０の概略を示す斜視図である。なお、図４においては、包材供給装置１０の一部の構成要素の記載を省略している。包材供給装置１０は、上記複数のリール軸Ｌと、中心軸４０ａを中心とする旋回アーム４０と、複数の保持部材５０と、複数の接続台６０と、接続器７０と、複数の繰り出しローラ８０と、受けローラ８５と、光センサ９０と、上記繰り出しローラ駆動装置１００と、上記旋回アーム駆動装置２００とを備える。
【0027】
（複数のリール軸）
複数のリール軸Ｌは、旋回アーム４０の中心軸４０ａを基準として、互いに所定角度だけ回転した位置に配置される。以下、リール軸Ｌに対応して設けられる部材についても、同様である。本実施形態では、複数のリール軸Ｌは、互いに平行な第１リール軸ＬＡおよび第２リール軸ＬＢを有する。第１リール軸ＬＡおよび第２リール軸ＬＢは、図３に示すように、旋回アーム４０の中心軸４０ａを基準として、互いに１８０度（ｄｅｇ）だけ回転した位置に配置される。なお、各リール軸Ｌには、エア駆動式のブレーキ装置５（図１０から図１２参照）によって押圧または挟み込むことでリール軸Ｌの回転に制動力を付与するためのディスクＤ（図１０から図１２参照）が取り付けられている。
複数のリール軸Ｌは、旋回アーム４０の中心軸４０ａを基準として、互いに所定角度だけ回転した位置に配置される。以下、リール軸Ｌに対応して設けられる部材についても、同様である。本実施形態では、複数のリール軸Ｌは、互いに平行な第１リール軸ＬＡおよび第２リール軸ＬＢを有する。第１リール軸ＬＡおよび第２リール軸ＬＢは、図３に示すように、旋回アーム４０の中心軸４０ａを基準として、互いに１８０度（ｄｅｇ）だけ回転した位置に配置される。なお、各リール軸Ｌには、エア駆動式のブレーキ装置５（図１０から図１２参照）によって押圧または挟み込むことでリール軸Ｌの回転に制動力を付与するためのディスクＤ（図１０から図１２参照）が取り付けられている。
【0028】
第１リール軸ＬＡおよび第２リール軸ＬＢは、図３に示すように、旋回アーム４０によって、包材Ｗを繰り出して使用する繰り出し位置Ｐ１と、包材Ｗを繰り出して使用する前の待機位置Ｐ２との間で旋回して位置を切り替え可能に構成されている。以下の説明では、繰り出し位置Ｐ１にあるリール軸Ｌに装填された包材ロールＷＲから先行して使用される包材Ｗを「先行包材Ｗ１」と称し、先行包材Ｗ１の次に使用される包材Ｗ、すなわち、待機位置Ｐ２にあるリール軸Ｌに装填された包材ロールＷＲの包材Ｗを「後行包材Ｗ２」と称する。また、以下の説明では、各リール軸Ｌが繰り出し位置Ｐ１、待機位置Ｐ２にある状態を基準として、包材供給装置１０の構成要素の方向を規定する。また、以下の説明では、旋回アーム４０の軸方向を単に「軸方向」と称して、包材供給装置１０の構成要素の方向を規定する。なお、図３の上下方向が鉛直上下方向であり、左右方向が水平方向であり、紙面方向が上記軸方向である。
【0029】
（旋回アーム）
旋回アーム４０は、上述したように、第１リール軸ＬＡと第２リール軸ＬＢとを繰り出し位置Ｐ１と待機位置Ｐ２との間で旋回させる部材である。旋回アーム４０は、包材供給装置１０の図示しない本体フレームに、中心軸４０ａを中心として回転可能に取り付けられる。中心軸４０ａには、旋回アーム駆動装置２００の図示しないサーボモータが接続されている。旋回アーム４０は、サーボモータの駆動によって、中心軸４０ａを中心として旋回可能であり、任意の角度で姿勢を固定可能とされている。
旋回アーム４０は、上述したように、第１リール軸ＬＡと第２リール軸ＬＢとを繰り出し位置Ｐ１と待機位置Ｐ２との間で旋回させる部材である。旋回アーム４０は、包材供給装置１０の図示しない本体フレームに、中心軸４０ａを中心として回転可能に取り付けられる。中心軸４０ａには、旋回アーム駆動装置２００の図示しないサーボモータが接続されている。旋回アーム４０は、サーボモータの駆動によって、中心軸４０ａを中心として旋回可能であり、任意の角度で姿勢を固定可能とされている。
【0030】
旋回アーム４０には、リール軸Ｌを支持する複数（本実施形態では、２つ）のリール軸支持部材４１が取り付けられている。リール軸支持部材４１は、第１リール軸ＬＡ側に延びて第１リール軸ＬＡを回転可能に支持する第１リール軸支持部材４１Ａと、第２リール軸ＬＢ側に延びて第２リール軸ＬＢを回転可能に支持する第２リール軸支持部材４１Ｂとを含む。第１リール軸支持部材４１Ａおよび第２リール軸支持部材４１Ｂは、中心軸４０ａを基準として、互いに１８０度（ｄｅｇ）だけ回転した位置に配置されることを除き、同じ構成を有する。
【0031】
また、旋回アーム４０には、各リール軸支持部材４１を介して、複数（本実施形態では、２つ）のフレーム部材４２が取り付けられている。フレーム部材４２は、第１リール軸ＬＡに装填された包材ロールＷＲの上方側に延在する第１フレーム部材４２Ａと、第２リール軸ＬＢに装填された包材ロールＷＲの下方側に延在する第２フレーム部材４２Ｂとを有する。第１フレーム部材４２Ａおよび第２フレーム部材４２Ｂは、中心軸４０ａを基準として、互いに１８０度（ｄｅｇ）だけ回転した位置に配置されることを除き、同じ構成を有する。第１フレーム部材４２Ａの先端には、包材Ｗを案内するための複数（本実施形態では、２つ）の経路ローラＲ２が設けられている。同様に、第２フレーム部材４２Ｂの先端には、包材Ｗを案内するための複数（本実施形態では、２つ）の経路ローラＲ２が設けられている。
【0032】
また、フレーム部材４２の各経路ローラＲ２には、光センサ９０の反射板９１が取り付けられている。光センサ９０は、図３に示すように、繰り出し位置Ｐ１にあるリール軸Ｌの近傍に配置され、反射板９１に向けて光を射出し、反射板９１からの反射光を受光するセンサである。光センサ９０は、受光した反射光の強度に応じて、反射板９１との間に包材Ｗ（すなわち先行包材Ｗ１）が存在するか否かを検出し、検出結果を制御装置３０へと出力する。
【0033】
（保持部材）
保持部材５０は、後述する接続台６０および繰り出しローラ８０を保持するための部材である。保持部材５０は、図４に示すように、旋回アーム４０の上下方向の端部に設けられた板状部材４４の軸方向における両端部に一対で設けられる。保持部材５０は、第１リール軸ＬＡに対応して設けられた第１保持部材５０Ａ、第２リール軸ＬＢに対応して設けられた第２保持部材５０Ｂを有する。第１保持部材５０Ａおよび第２保持部材５０Ｂは、図３に示すように、中心軸４０ａを基準として、互いに１８０度（ｄｅｇ）だけ回転した位置に配置されることを除き、同じ構成を有する。
保持部材５０は、後述する接続台６０および繰り出しローラ８０を保持するための部材である。保持部材５０は、図４に示すように、旋回アーム４０の上下方向の端部に設けられた板状部材４４の軸方向における両端部に一対で設けられる。保持部材５０は、第１リール軸ＬＡに対応して設けられた第１保持部材５０Ａ、第２リール軸ＬＢに対応して設けられた第２保持部材５０Ｂを有する。第１保持部材５０Ａおよび第２保持部材５０Ｂは、図３に示すように、中心軸４０ａを基準として、互いに１８０度（ｄｅｇ）だけ回転した位置に配置されることを除き、同じ構成を有する。
【0034】
図５は、保持部材５０の近傍における包材供給装置１０を示す拡大側面図である。保持部材５０は、平板状の部材であり、脚部５１と、接続台保持部５２と、ローラ保持部５３とを有する。脚部５１は、板状部材４４から上下方向に延びる部分である。接続台保持部５２は、脚部５１から水平方向の両側に延びる。接続台保持部５２の水平方向の対応するリール軸Ｌ側（図４の左側）の端部には、包材Ｗをガイドするための経路ローラＲ３が設けられている。ローラ保持部５３は、接続台保持部５２の水平方向の中央部で、脚部５１とは反対側に向けて略三角形状に張り出す部分である。ローラ保持部５３は、繰り出しローラ８０の軸端部を回転可能に支持する。
【0035】
（接続台）
図３から図５を参照しながら、複数の接続台６０について説明する。接続台６０は、先行包材Ｗ１と後行包材Ｗ２の先端部Ｓとを接続器７０により接続する際の台座となる部材である。すなわち、接続台６０は、後述する接続器７０の一対のヒータブロック７１との間で先行包材Ｗ１および後行包材Ｗ２を挟み込む部材である。
図３から図５を参照しながら、複数の接続台６０について説明する。接続台６０は、先行包材Ｗ１と後行包材Ｗ２の先端部Ｓとを接続器７０により接続する際の台座となる部材である。すなわち、接続台６０は、後述する接続器７０の一対のヒータブロック７１との間で先行包材Ｗ１および後行包材Ｗ２を挟み込む部材である。
【0036】
接続台６０は、先行包材Ｗ１に対して後行包材Ｗ２を接続するために、先行包材Ｗ１の包材ロールＷＲが装填されたリール軸Ｌに対応して設けられる。具体的には、接続台６０は、第１リール軸ＬＡに対応して設けられた第１接続台６０Ａと、第２リール軸ＬＢに対応して設けられた第２接続台６０Ｂとを含む。図３に示すように、第１接続台６０Ａは、第１保持部材５０Ａに取り付けられ、第２接続台６０Ｂは、第２保持部材５０Ｂに取り付けられる。第１接続台６０Ａおよび第２接続台６０Ｂは、図３に示すように、中心軸４０ａを基準として、互いに１８０度（ｄｅｇ）だけ回転した位置配置されることを除き、同じ構成を有する。
【0037】
各接続台６０は、図４に示すように、包材Ｗの幅よりも幅広となるように、軸方向において一対で設けられた保持部材５０の間に延在し、各保持部材５０の接続台保持部５２により保持される。接続台６０は、保持部材５０に保持された繰り出しローラ８０に対して、対応するリール軸Ｌとは水平方向の反対側（図４では、右側）に配置される。接続台６０は、クランプ機構６１と、２つの台座部６２とを有する。クランプ機構６１は、作業員が手動により上下に開閉動作をさせ、後行包材Ｗ２の先端をクランプすることができるように構成されている。２つの台座部６２は、後述する接続器７０の一対のヒータブロック７１に対応する間隔を空けて設けられ、一対のヒータブロック７１との間で先行包材Ｗ１と後行包材Ｗ２の先端部Ｓとを挟み込む部分である。また、接続台６０の台座部６２の近傍には、後行包材Ｗ２をガイドするための経路ローラＲ４が設けられている。
【0038】
（接続器）
接続器７０は、図３に示すように、先行包材Ｗ１を繰り出している繰り出しローラ８０を保持する保持部材５０に設けられた接続台６０（図３では第１接続台６０Ａ）の上部に位置するように設けられる。接続器７０は、後述する繰り出しローラ８０よりも、先行包材Ｗ１の繰り出し方向における下流側に配置される。接続器７０は、一対のヒータブロック７１と、一対のヒータブロック７１間に配置されたカッター７２とを有する。接続器７０は、一対のヒータブロック７１とカッター７２とが上下方向に移動可能とされており、制御装置３０によって駆動制御される。なお、本実施形態では、接続器７０が一対のヒータブロック７１を有するものとしたが、接続器７０は、例えば超音波シーラといった包材Ｗ同士を接続可能な他のシーラを有するものであってもよい。その場合、接続器７０が超音波シーラの超音波振動ホーンを備え、接続台６０が超音波振動ホーンとの間で包材Ｗを挟み込む固定治具としてのアンヴィルを備えるものであればよい。
接続器７０は、図３に示すように、先行包材Ｗ１を繰り出している繰り出しローラ８０を保持する保持部材５０に設けられた接続台６０（図３では第１接続台６０Ａ）の上部に位置するように設けられる。接続器７０は、後述する繰り出しローラ８０よりも、先行包材Ｗ１の繰り出し方向における下流側に配置される。接続器７０は、一対のヒータブロック７１と、一対のヒータブロック７１間に配置されたカッター７２とを有する。接続器７０は、一対のヒータブロック７１とカッター７２とが上下方向に移動可能とされており、制御装置３０によって駆動制御される。なお、本実施形態では、接続器７０が一対のヒータブロック７１を有するものとしたが、接続器７０は、例えば超音波シーラといった包材Ｗ同士を接続可能な他のシーラを有するものであってもよい。その場合、接続器７０が超音波シーラの超音波振動ホーンを備え、接続台６０が超音波振動ホーンとの間で包材Ｗを挟み込む固定治具としてのアンヴィルを備えるものであればよい。
【0039】
図６は、接続器７０により先行包材Ｗ１と後行包材Ｗ２の先端部Ｓとの接続を行う様子を示す説明図である。図示するように、接続器７０は、上下に重なった先行包材Ｗ１と後行包材Ｗ２の先端部Ｓとを、一対のヒータブロック７１で接続台６０の台座部６２に押し付けつつ熱溶着により接着して接続する。そして、接着された先行包材Ｗ１と後行包材Ｗ２の先端部Ｓとをカッター７２で切断する。それにより、接着された先行包材Ｗ１および後行包材Ｗ２のうち、カッター７２よりも繰り出し方向の下流側に位置する部分が連続する一枚の包材Ｗとなる。一方、接着された先行包材Ｗ１および後行包材Ｗ２のうち、カッター７２よりも繰り出し方向の上流側に位置する部分は、１枚の切れ端となる。このように、一対のヒータブロック７１の間にカッター７２を配置することで、互いに接着された１枚の切れ端が残るようにすることができ、切れ端の処理が容易となる。なお、当該切れ端は、包材供給装置１０の内部に自然落下する。一対のヒータブロック７１による先行包材Ｗ１と後行包材Ｗ２の先端部Ｓとの接続処理、カッター７２による切断処理は、先行包材Ｗ１の終端部Ｅが繰り出しローラ８０を通過する以前に行われる。
【0040】
（繰り出しローラ）
複数の繰り出しローラ８０は、先行包材Ｗ１を繰り出すために、先行包材Ｗ１の包材ロールＷＲが装填されたリール軸Ｌに対応して設けられる。具体的には、複数の繰り出しローラ８０は、第１リール軸ＬＡに対応して設けられた第１繰り出しローラ８０Ａと、第２リール軸ＬＢに対応して設けられた第２繰り出しローラ８０Ｂとを有する。図３に示すように、第１繰り出しローラ８０Ａは、第１保持部材５０Ａに取り付けられ、第２繰り出しローラ８０Ｂは、第２保持部材５０Ｂに取り付けられる。
複数の繰り出しローラ８０は、先行包材Ｗ１を繰り出すために、先行包材Ｗ１の包材ロールＷＲが装填されたリール軸Ｌに対応して設けられる。具体的には、複数の繰り出しローラ８０は、第１リール軸ＬＡに対応して設けられた第１繰り出しローラ８０Ａと、第２リール軸ＬＢに対応して設けられた第２繰り出しローラ８０Ｂとを有する。図３に示すように、第１繰り出しローラ８０Ａは、第１保持部材５０Ａに取り付けられ、第２繰り出しローラ８０Ｂは、第２保持部材５０Ｂに取り付けられる。
【0041】
各繰り出しローラ８０は、図４および図５に示すように、軸方向において一対で設けられた保持部材５０のローラ保持部５３によって、その軸端部が回転可能に支持される。各繰り出しローラ８０は、繰り出しローラ駆動装置１００の図示しないサーボモータによって回転駆動される。また、図３および図４に示すように、先行包材Ｗ１の包材ロールＷＲが装填されたリール軸Ｌに対応した繰り出しローラ８０（図３および図４では第１繰り出しローラ８０Ａ）の上部には、回転可能な受けローラ８５が配置される。受けローラ８５は、略上下方向に移動可能に構成されており、繰り出しローラ８０との間で先行包材Ｗ１を挟み込むことができる。それにより、繰り出しローラ８０が図示しないサーボモータによって回転駆動されると、繰り出しローラ８０と受けローラ８５との間に挟み込まれた先行包材Ｗ１が繰り出しローラ８０の回転によって包材ロールＷＲから繰り出される。
【0042】
ここで、図３に示すように、第１繰り出しローラ８０Ａおよび受けローラ８５は、図３に示すように、接続器７０よりも第１リール軸ＬＡ側に設けられている。つまり、繰り出しローラ８０および受けローラ８５は、先行包材Ｗ１の繰り出し方向において、接続器７０による先行包材Ｗ１と後行包材Ｗ２との接続位置ＣＰ（図６参照）よりも、先行包材Ｗ１が装填されたリール軸Ｌ側に設けられる。先行包材Ｗ１が装填されたリール軸Ｌ側とは、先行包材Ｗ１の繰り出し方向における上流側を意味する。
【0043】
（製袋充填包装機の動作）
以上のように構成された製袋充填包装機１の動作について、図７から図９を参照しながら説明する。図７から図９は、制御装置３０により包材供給制御が実行されている最中のステップＳ１からステップＳ６における包材供給装置１０の状態を示している。図７は、包材供給制御の実行中におけるステップＳ１、Ｓ２での包材供給装置１０の状態を示す説明図である。図８は、包材供給制御の実行中におけるステップＳ３、Ｓ４での包材供給装置１０の状態を示す説明図である。図９は、包材供給制御の実行中におけるステップＳ５、Ｓ６での包材供給装置１０の状態を示す説明図である。
以上のように構成された製袋充填包装機１の動作について、図７から図９を参照しながら説明する。図７から図９は、制御装置３０により包材供給制御が実行されている最中のステップＳ１からステップＳ６における包材供給装置１０の状態を示している。図７は、包材供給制御の実行中におけるステップＳ１、Ｓ２での包材供給装置１０の状態を示す説明図である。図８は、包材供給制御の実行中におけるステップＳ３、Ｓ４での包材供給装置１０の状態を示す説明図である。図９は、包材供給制御の実行中におけるステップＳ５、Ｓ６での包材供給装置１０の状態を示す説明図である。
【0044】
まず、図７のステップＳ１に示すように、第１リール軸ＬＡが繰り出し位置Ｐ１に位置付けられ、第２リール軸ＬＢが待機位置Ｐ２に位置付けられた状態を想定する。このとき、第１リール軸ＬＡに装填された包材ロールＷＲから先行包材Ｗ１は、第１保持部材５０Ａに取り付けられた第１繰り出しローラ８０Ａと、受けローラ８５とに挟み込まれた状態である。制御装置３０は、ステップＳ１に示す状態で、繰り出しローラ駆動装置１００および繰り出しベルト２３を駆動制御し、第１繰り出しローラ８０Ａおよび繰り出しベルト２３によって、第１リール軸ＬＡから先行包材Ｗ１を繰り出して製袋包装装置２０へと供給させる。上述したように、第１フレーム部材４２Ａに経路ローラＲ２が設けられ、第１保持部材５０Ａに経路ローラＲ３が設けられることで、先行包材Ｗ１を第１繰り出しローラ８０Ａまで安定した姿勢で案内することができる。
【0045】
第１リール軸ＬＡから先行包材Ｗ１が繰り出されることで、ステップＳ２に示すように、第１リール軸ＬＡに装填された包材ロールＷＲの径が減少していく。この間、作業員は、任意あるいは指定された時点で、待機位置Ｐ２にある第２リール軸ＬＢに新たな包材ロールＷＲをセットすると共に、装填された包材ロールＷＲの後行包材Ｗ２の先端部Ｓを接続台６０のクランプ機構６１にセットする。なお、後行包材Ｗ２の接続台６０へのセットは、例えば、接続台６０を後行包材Ｗ２の包材ロールＷＲが装填されたリール軸Ｌ側（ここでは、第２リール軸ＬＢ側）に移動可能としておけば、先行包材Ｗ１の繰り出しを停止することなく実行することができる。ただし、新たな包材ロールＷＲのリール軸Ｌへの装填および後行包材Ｗ２の接続台６０へのセットは、図９に示すステップＳ５の状態で、いったん旋回アーム４０の旋回を停止させた上で行われてもよい。
【0046】
図７に示す状態が継続されると、図８のステップＳ３に示すように、先行包材Ｗ１が使い切られて第１リール軸ＬＡから先行包材Ｗ１が離れた状態となる。その結果、光センサ９０が受光する反射板９１からの反射光の強度が、光センサ９０と反射板９１との間に先行包材Ｗ１がある状態から変化する。それにより、第１リール軸ＬＡの先行包材Ｗ１を使い切ったこと、すなわち、先行包材Ｗ１の終端部Ｅが光センサ９０と反射板９１との間を通過したことを光センサ９０が検出し、検出結果が制御装置３０へと出力される。当該検出結果が入力されると、制御装置３０は、第１繰り出しローラ８０Ａおよび繰り出しベルト２３による先行包材Ｗ１の繰り出しをいったん停止させる。そして、制御装置３０は、接続器７０によって先行包材Ｗ１と後行包材Ｗ２の先端部Ｓとを接続させる（図６参照）。なお、上述したように、光センサ９０に代えて超音波センサなどの他のセンサを用いてもよい。
【0047】
ここで、上述したように、先行包材Ｗ１を繰り出す繰り出しローラ８０は、先行包材Ｗ１と後行包材Ｗ２との接続位置ＣＰよりも先行包材Ｗ１のリール軸Ｌ（ここでは、第１リール軸ＬＡ）側に設けられている。そのため、先行包材Ｗ１が当該リール軸Ｌから離れた後も、繰り出しローラ８０から接続位置ＣＰまでの間の先行包材Ｗ１の張力が維持される。それにより、先行包材Ｗ１の張力がなくなることに起因して先行包材Ｗ１の姿勢が不安定となり、先行包材Ｗ１と後行包材Ｗ２とを所望の位置で接続できなくなることが抑制される。
【0048】
次に、制御装置３０は、ステップＳ４に示すように、旋回アーム駆動装置２００を駆動制御し、実線矢印に示すように旋回アーム４０を中心軸４０ａで旋回させる。それにより、第１リール軸ＬＡが繰り出し位置Ｐ１側から待機位置Ｐ２側へと移動し、第２リール軸ＬＢが待機位置Ｐ２側から繰り出し位置Ｐ１側へと移動する。このとき、旋回アーム４０全体が旋回することから、第１保持部材５０Ａおよび第２保持部材５０Ｂも同方向に旋回する。さらに旋回アーム４０の旋回が進むと、図９のステップＳ５に示すように、第２フレーム部材４２Ｂの経路ローラＲ３および第２保持部材５０Ｂの経路ローラＲ３が後行包材Ｗ２と当接する。これにより、旋回アーム４０の旋回中においても、後行包材Ｗ２の姿勢を安定的に維持することができる。
【0049】
そして、ステップＳ６に示すように、第２リール軸ＬＢが繰り出し位置Ｐ１に位置付けられ、第１リール軸ＬＡが待機位置Ｐ２に位置付けられる。この時点で、制御装置３０は、旋回アーム駆動装置２００のサーボモータにより旋回アーム４０の旋回を停止させると共に、旋回アーム４０をステップＳ６の姿勢で固定させる。これにより、後行包材Ｗ２が、第２保持部材５０Ｂに取り付けられた第２繰り出しローラ８０Ｂと受けローラ８５とに挟み込まれ、第２繰り出しローラ８０Ｂによって繰り出せる状態となる。言い換えると、第２リール軸ＬＢに装填された包材ロールＷＲの包材Ｗが先行包材Ｗ１となる。制御装置３０は、再び繰り出しローラ駆動装置１００および繰り出しベルト２３を駆動制御し、第２繰り出しローラ８０Ｂおよび繰り出しベルト２３によって、第２リール軸ＬＢから先行包材Ｗ１を繰り出して製袋包装装置２０へと供給させる。以上のステップＳ１からステップＳ６の処理を繰り返し実行することで、第１リール軸ＬＡおよび第２リール軸ＬＢに装填された包材ロールＷＲからの包材Ｗを製袋包装装置２０へと順次供給することができる。
【0050】
（リール軸の取り付け構造）
次に、実施形態にかかる製袋充填包装機１の包材供給装置１０の要部として、リール軸Ｌの旋回アーム４０への取り付け構造について、図１０から図１２を参照しながら説明する。図１０は、リール軸Ｌの基端側から視た包材供給装置１０の一部を示す斜視図である。図１１は、リール軸Ｌが開いた状態でリール軸Ｌの基端側から視た包材供給装置１０の一部を示す斜視図である。また、図１２は、リール軸Ｌが開いた状態でリール軸Ｌの先端側から視た包材供給装置１０の一部を示す斜視図である。図１０から図１２に示すように、本実施形態において、リール軸Ｌは、旋回アーム４０に対して回動可能に取り付けられている。以下の説明では、図１０に示すリール軸Ｌと旋回アーム４０の中心軸４０ａとが平行な状態を「リール軸Ｌが閉じた状態」と称し、図１１から図１２に示すリール軸Ｌが閉じた状態から回動した状態を「リール軸Ｌが開いた状態」と称する。
次に、実施形態にかかる製袋充填包装機１の包材供給装置１０の要部として、リール軸Ｌの旋回アーム４０への取り付け構造について、図１０から図１２を参照しながら説明する。図１０は、リール軸Ｌの基端側から視た包材供給装置１０の一部を示す斜視図である。図１１は、リール軸Ｌが開いた状態でリール軸Ｌの基端側から視た包材供給装置１０の一部を示す斜視図である。また、図１２は、リール軸Ｌが開いた状態でリール軸Ｌの先端側から視た包材供給装置１０の一部を示す斜視図である。図１０から図１２に示すように、本実施形態において、リール軸Ｌは、旋回アーム４０に対して回動可能に取り付けられている。以下の説明では、図１０に示すリール軸Ｌと旋回アーム４０の中心軸４０ａとが平行な状態を「リール軸Ｌが閉じた状態」と称し、図１１から図１２に示すリール軸Ｌが閉じた状態から回動した状態を「リール軸Ｌが開いた状態」と称する。
【0051】
図１０に示すように、リール軸支持部材４１は、旋回アーム４０の軸方向一方側の側壁４０ｂに取り付けられた一対の支持フレーム４１０を有する。一対の支持フレーム４１０は、上下方向において互いに間隔を空けて側壁４０ｂに取り付けられ、側壁４０ｂから水平方向に延びる。一対の支持フレーム４１０の旋回アーム４０とは反対側の端部には、旋回アーム４０の中心軸４０ａと直交する方向、すなわち、上下方向に沿って延びる装填回転軸Ｚが回転可能に取り付けられている。なお、支持フレーム４１０の一方には、リール軸Ｌに固定されたディスクＤを押圧して、当該リール軸Ｌに制動力を付与するエア駆動式のブレーキ装置５が設けられているが、例えば電動式など、その他の駆動式のブレーキ装置でもよい。
【0052】
また、上記一対の支持フレーム４１０の間には、固定ブロック４１２が当該一対の支持フレーム４１０に対して摺動可能に配置される。固定ブロック４１２は、リール軸Ｌの基端Ｌ１が自らの軸周りに回転可能に取り付けられる。また、固定ブロック４１２は、リール軸Ｌの基端Ｌ１よりも旋回アーム４０から離れた方の端部に、上記装填回転軸Ｚが挿通されている。したがって、固定ブロック４１２は、上下方向に沿って延びる装填回転軸Ｚ周りに回転可能となるように一対の支持フレーム４１０に取り付けられる。装填回転軸Ｚは、水平方向（ここでは、旋回アーム４０の中心軸４０ａおよび装填回転軸Ｚと直交する方向）において、リール軸Ｌを挟んで旋回アーム４０の中心軸４０ａとは反対側に位置することになる。これにより、リール軸Ｌは、図１１の円弧状の白抜き矢印に示すように、一対の支持フレーム４１０に対して装填回転軸Ｚ周りに回転可能となる。つまり、装填回転軸Ｚは、リール軸Ｌと旋回アーム４０の中心軸４０ａとの間の角度を、包材供給時（図１０参照）と包材装填時（図１１参照）とで異なる角度（本実施形態では、９０度（ｄｅｇ））とする回転軸である。そして、図１１に示すように、リール軸Ｌを旋回アーム４０に対して開いた状態とすることで、作業者が当該リール軸Ｌに新たな包材ロールＷＲを容易に装填することができる。
【0053】
なお、リール軸Ｌには、図１０および図１１に示すように、外周面から突出する複数の凸部ＬＴが設けられている。複数の凸部ＬＴは、基端Ｌ１に接続されたエア供給路からリール軸Ｌの内部へとエアが供給されることで、リール軸Ｌの外周面から放射状にさらに突出することができる。それにより、リール軸Ｌに装填された包材ロールＷＲの内周面を複数の凸部ＬＴが押圧し、包材ロールＷＲがリール軸Ｌに安定的に固定される。
【0054】
（ロック機構）
次に、旋回アーム４０に対するリール軸Ｌの回転をロックするインターロック機構について説明する。包材供給装置１０は、図１０から図１２に示すように、上記インターロック機構としてロック機構４５０を備えている。ロック機構４５０は、リール軸Ｌごとに対応して設けられる。つまり、ロック機構４５０は、第１リール軸ＬＡに対応した第１ロック機構４５０Ａと、第２リール軸ＬＢに対応した第２ロック機構４５０Ｂとを有する。第１ロック機構４５０Ａおよび第２ロック機構４５０Ｂは、中心軸４０ａを基準として点対称に配置されることを除き、同じ構成を有する。各ロック機構４５０は、上記フレーム部材４２と、ロック軸４６０と、ハンドル４７０と、ロックブロック４８０（図１２参照）とを有する。
次に、旋回アーム４０に対するリール軸Ｌの回転をロックするインターロック機構について説明する。包材供給装置１０は、図１０から図１２に示すように、上記インターロック機構としてロック機構４５０を備えている。ロック機構４５０は、リール軸Ｌごとに対応して設けられる。つまり、ロック機構４５０は、第１リール軸ＬＡに対応した第１ロック機構４５０Ａと、第２リール軸ＬＢに対応した第２ロック機構４５０Ｂとを有する。第１ロック機構４５０Ａおよび第２ロック機構４５０Ｂは、中心軸４０ａを基準として点対称に配置されることを除き、同じ構成を有する。各ロック機構４５０は、上記フレーム部材４２と、ロック軸４６０と、ハンドル４７０と、ロックブロック４８０（図１２参照）とを有する。
【0055】
フレーム部材４２は、一対の支持フレーム４１０と上下方向に間隔を空けて配置され、装填回転軸Ｚに固定された固定ブロック４２１を有する。したがって、フレーム部材４２は、装填回転軸Ｚの回転に伴ってリール軸Ｌと共に回転可能とされている。
【0056】
また、固定ブロック４２１には、リール軸Ｌと直交する方向に沿って延びる基端側フレーム４２２が連結され、基端側フレーム４２２には、リール軸Ｌに沿って延びる内側フレーム４２ｉおよび外側フレーム４２ｏが連結されている。内側フレーム４２ｉおよび外側フレーム４２ｏは、互いに間隔を空けて配置される。さらに、内側フレーム４２ｉの基端側フレーム４２２とは反対側の端部には、基端側フレーム４２２と対向して配置された第１先端側フレーム４２４が連結される。第１先端側フレーム４２４は、外側フレーム４２ｏの中途部に連結される。また、外側フレーム４２ｏの基端側フレーム４２２とは反対側の端部には、第２先端側フレーム４２５が連結される。第２先端側フレーム４２５は、基端側フレーム４２２の外側フレーム４２ｏよりも突出した部分に対向して配置される。基端側フレーム４２２および第２先端側フレーム４２５の間には、上述した２つの経路ローラＲ２が回転可能に取り付けられる。また、基端側フレーム４２２には、２つの経路ローラＲ２の間に位置するように、上述した反射板９１が取り付けられる。
【0057】
ロック軸４６０は、図１０および図１１に示すように、内側フレーム４２ｉと外側フレーム４２ｏとの間をリール軸Ｌと直交する方向に延びる。ロック軸４６０は、内側フレーム４２ｉおよび外側フレーム４２ｏの基端側フレーム４２２とは反対側の端部近傍に取り付けられる。つまり、ロック軸４６０は、図１０に示すように、リール軸Ｌが閉じた状態で旋回アーム４０の軸方向他方側の側壁４０ｃの近傍に位置するように、内側フレーム４２ｉおよび外側フレーム４２ｏに取り付けられる。ロック軸４６０は、自らの軸周りに回転可能となるように、内側フレーム４２ｉおよび外側フレーム４２ｏによって支持される。なお、外側フレーム４２ｏには、ロック軸４６０を回転可能に支持するロック軸支持部材４２６が設けられている。
【0058】
ロック軸４６０の先端部４６０ａは、図１２に示すように、内側フレーム４２ｉの内側端面４２１ｉから突出する。なお、内側フレーム４２ｉの内側端面４２１ｉとは、リール軸Ｌが閉じた状態で旋回アーム４０側に位置する内側フレーム４２ｉの端面である。ロック軸４６０の先端部４６０ａは、後述するロックブロック４８０にロック係合可能とされている。ここでの「ロック係合」とは、ロック軸４６０が取り付けられたフレーム部材４２やリール軸Ｌの装填回転軸Ｚ周りの回転を規制するように、先端部４６０ａが上記装填回転軸Ｚ周りの回転方向に移動不能にロックブロック４８０に係合されるという意味である。図１３は、ロック軸４６０とロックブロック４８０とがロック係合した状態を示す説明図である。なお、図１３では、旋回アーム４０についてロックブロック４８０が取り付けられた部分のみを記載し、フレーム部材４２の記載を省略している。図示するように、ロック軸４６０の周囲には、先端部４６０ａを上下に挟んで一対のガイド部材４２７が設けられている。一対のガイド部材４２７は、内側フレーム４２ｉの内側端面４２１ｉに設けられる（図１２参照）。一対のガイド部材４２７は、ロックブロック４８０の上面および下面と摺動し、ロック軸４６０の先端部４６０ａを当該ロックブロック４８０に案内する。
【0059】
ハンドル４７０は、内側フレーム４２ｉの外側端面４２２ｉ（図１１参照）の近傍で、ロック軸４６０に連結される。なお、内側フレーム４２ｉの外側端面４２２ｉとは、リール軸Ｌが閉じた状態で旋回アーム４０とは反対側に位置する内側フレーム４２ｉの端面である。ハンドル４７０は、図１３に示すように、ロック軸４６０に連結された連結部材４７１と、連結部材４７１からロック軸４６０と同方向に延びる把持部材４７２および当接部材４７３とを有する。把持部材４７２は、作業者がロック軸４６０を回転させるためにハンドル４７０を把持する部分であり、内側フレーム４２ｉとは反対側に向けて延びる。当接部材４７３は、把持部材４７２とは反対側に向けて延び、図１２に示すように、内側フレーム４２ｉを跨いだ位置まで突出する。当接部材４７３は、ロック軸４６０とロックブロック４８０とがロック係合したときに、後述するメカニカルバルブＶのプッシュボタンＢ（図１６参照）に当接してメカニカルバルブＶを押す当接部材となる。
【0060】
ロックブロック４８０は、図１２および１３に示すように、旋回アーム４０に取り付けられた直方体状の部材である。ロックブロック４８０は、リール軸Ｌが閉じた状態で、ロック軸４６０の先端部４６０ａと対向する位置に設けられる。ロックブロック４８０には、ロック軸４６０が自らの軸周りに回転したときに先端部４６０ａとロック係合可能な係合溝４８０ａが形成されている。
【0061】
（ロック軸とロックブロックとのロック係合構造）
図１４は、ロック軸４６０の先端部４６０ａを示す断面図であり、図１５は、ロックブロック４８０を示す正面図である。図１４に示すように、ロック軸４６０の先端部４６０ａは、互いに対向しながら円弧状に延びる一対の第１面部４６１と、一対の第１面部４６１の間を互いに対向しながら延びる一対の第２面部４６２とを有する。本実施形態では、一対の第２面部４６２は、直線状に形成される。なお、一対の第２面部４６２は、直線状に限らず、例えば円弧状に形成されてもよい。すなわち、ロック軸４６０の先端部４６０ａは、例えば、一対の第１面部４６１および一対の第２面部４６２全体で、楕円形状を呈するように形成されてもよい。
図１４は、ロック軸４６０の先端部４６０ａを示す断面図であり、図１５は、ロックブロック４８０を示す正面図である。図１４に示すように、ロック軸４６０の先端部４６０ａは、互いに対向しながら円弧状に延びる一対の第１面部４６１と、一対の第１面部４６１の間を互いに対向しながら延びる一対の第２面部４６２とを有する。本実施形態では、一対の第２面部４６２は、直線状に形成される。なお、一対の第２面部４６２は、直線状に限らず、例えば円弧状に形成されてもよい。すなわち、ロック軸４６０の先端部４６０ａは、例えば、一対の第１面部４６１および一対の第２面部４６２全体で、楕円形状を呈するように形成されてもよい。
【0062】
一方、図１５に示すように、ロックブロック４８０の係合溝４８０ａは、円形状の第１溝部４８１と、第１溝部４８１と連続して形成された第２溝部４８２とを有している。第１溝部４８１の直径Ｄ３は、ロック軸４６０の先端部４６０ａの一対の第１面部４６１間の最大距離Ｄ１よりもわずかに大きく形成されている。それにより、先端部４６０ａが第１溝部４８１の内面に摺動可能となる（図１６のステップＳ２０、Ｓ３０参照）。
【0063】
第２溝部４８２は、第１溝部４８１から旋回アーム４０の側壁４０ｃ側に向けて軸方向に延びる。つまり、第２溝部４８２は、リール軸Ｌの旋回アーム４０に対する回転に伴って、ロック軸４６０の先端部４６０ａが移動する軌道（図１６の実線矢印参照）に沿って、第１溝部４８１から長孔状に延びる。そして、第２溝部４８２は、ロック軸４６０の先端部４６０ａの一対の第２面部４６２間の距離Ｄ２よりも、わずかに広い幅Ｄ４に形成される。それにより、一対の第２面部４６２が上下に位置した状態の先端部４６０ａが第２溝部４８２の内面に摺動可能となる（図１６のステップＳ１０、Ｓ２０参照）。なお、第２溝部４８２は、一対の第２面部４６２が上下に位置した状態の先端部４６０ａを挿入可能な幅に形成されればよい。ただし、第２溝部４８２は、ロック軸４６０の先端部４６０ａの一対の第１面部４６１間の最大距離Ｄ１よりも、狭い幅Ｄ４に形成される。
【0064】
（ロック軸とロックブロックとのロック係合動作）
図１６は、ロックブロック４８０の係合溝４８０ａにロック軸４６０の先端部４６０ａが係合される過程を示す説明図である。フレーム部材４２がリール軸Ｌの回転に伴って旋回アーム４０に接近すると、ロック軸４６０の先端部４６０ａは、旋回アーム４０の側壁４０ｃに近い側（図１６の左側）から係合溝４８０ａに接近し、一対の第２面部４６２が上下に位置する状態で第２溝部４８２内に挿入される（ステップＳ１０）。このとき、上述したように、一対のガイド部材４２７がロックブロック４８０を上下に挟みながら摺動し、ロックブロック４８０に対してロック軸４６０の先端部４６０ａを案内する。さらにフレーム部材４２が旋回アーム４０に接近し、リール軸Ｌが閉じられた状態となると、先端部４６０ａは、第２溝部４８２の内面と摺動しながら旋回アーム４０の側壁４０ｂ側（図１６の右側）へと移動し、第１溝部４８１内に挿入される（ステップＳ２０）。
図１６は、ロックブロック４８０の係合溝４８０ａにロック軸４６０の先端部４６０ａが係合される過程を示す説明図である。フレーム部材４２がリール軸Ｌの回転に伴って旋回アーム４０に接近すると、ロック軸４６０の先端部４６０ａは、旋回アーム４０の側壁４０ｃに近い側（図１６の左側）から係合溝４８０ａに接近し、一対の第２面部４６２が上下に位置する状態で第２溝部４８２内に挿入される（ステップＳ１０）。このとき、上述したように、一対のガイド部材４２７がロックブロック４８０を上下に挟みながら摺動し、ロックブロック４８０に対してロック軸４６０の先端部４６０ａを案内する。さらにフレーム部材４２が旋回アーム４０に接近し、リール軸Ｌが閉じられた状態となると、先端部４６０ａは、第２溝部４８２の内面と摺動しながら旋回アーム４０の側壁４０ｂ側（図１６の右側）へと移動し、第１溝部４８１内に挿入される（ステップＳ２０）。
【0065】
この状態で、作業者がハンドル４７０を操作してロック軸４６０を自らの軸周りに回動させると、先端部４６０ａの一対の第１面部４６１が第１溝部４８１の内面を摺動し、一対の第１面部４６１が上下に位置する状態となる（ステップＳ３０）。その結果、一対の第１面部４６１間の最大距離Ｄ１よりも狭い幅Ｄ４に形成される第２溝部４８２側への先端部４６０ａの移動が規制される。これにより、図１３に示すように、ロック軸４６０が係合溝４８０ａにロック係合され、フレーム部材４２が旋回アーム４０に対して移動不能となり、リール軸Ｌが閉じた状態で旋回アーム４０にロックされる。なお、リール軸Ｌを開いた状態とするためにロックを解除する際には、ステップＳ１０からステップＳ３０の動作を逆の順番で行えばよい。
【0066】
（ロック機構の作動状態検出装置）
次に、ロック機構４５０の作動状態検出装置４９０について説明する。図１７は、ロック機構４５０の作動状態検出装置４９０の要部を示す概略構成図である。本実施形態の包材供給装置１０は、作動状態検出装置４９０として、上記制御装置３０と、複数のエア経路ＡＬと、ロータリジョイント４９２と、複数の圧力検出センサ４９４と、複数のエア供給バルブ４９６と、複数のメカニカルバルブＶとを有している。
次に、ロック機構４５０の作動状態検出装置４９０について説明する。図１７は、ロック機構４５０の作動状態検出装置４９０の要部を示す概略構成図である。本実施形態の包材供給装置１０は、作動状態検出装置４９０として、上記制御装置３０と、複数のエア経路ＡＬと、ロータリジョイント４９２と、複数の圧力検出センサ４９４と、複数のエア供給バルブ４９６と、複数のメカニカルバルブＶとを有している。
【0067】
複数のエア経路ＡＬは、例えば上記ブレーキ装置５といった包材供給装置１０に搭載されたエア駆動式の各種装置に接続され、当該各種装置に駆動用のエアを供給するための経路である。また、エア経路ＡＬは、各種インターロック機構の作動状態を検出するための各種装置にエアを供給するための経路も含んでいる。各エア経路ＡＬは、図示しないエア供給源に電磁弁である各エア供給バルブ４９６を介して接続されており、制御装置３０が所定のタイミングで各エア供給バルブ４９６を駆動することで、各エア経路ＡＬへのエアの供給の開始および停止が制御される。本実施形態では、複数のエア経路ＡＬのうち、第１ロック機構４５０Ａに対応して設けられた第１エア経路ＡＬＡと、第２ロック機構４５０Ｂに対応して設けられた第２エア経路ＡＬＢが上記作動状態検出装置４９０に含まれる。
【0068】
ロータリジョイント４９２は、エアといった流体を回転する上記各種装置へと供給するための複数のエア経路ＡＬの一部をその内部に形成する回転式軸継ぎ手である。ロータリジョイント４９２は、図１から図１３では図示省略したが、旋回アーム４０の中心軸４０ａに取り付けられる。
【0069】
複数の圧力検出センサ４９４は、第１ロック機構４５０Ａに対応して設けられた第１圧力検出センサ４９４Ａと、第２ロック機構４５０Ｂに対応して設けられた第２圧力検出センサ４９４Ｂとを有する。各圧力検出センサ４９４は、旋回アーム４０と共に回転する部位ではない箇所に取り付けられる。第１圧力検出センサ４９４Ａは、第１エア経路ＡＬＡに接続されて第１エア経路ＡＬＡ内の圧力を検出する。第２圧力検出センサ４９４Ｂは、第２エア経路ＡＬＢに接続されて第２エア経路ＡＬＢ内の圧力を検出する。第１圧力検出センサ４９４Ａおよび第２圧力検出センサ４９４Ｂは、検出結果を制御装置３０へと出力する。
【0070】
メカニカルバルブＶは、プッシュボタンＢが押された状態と押されていない状態とで内部のスプールの位置が変更されることにより、接続された経路を排気状態と非排気状態とに切り替えるプッシュ式の空気圧入力開閉弁である。本実施形態では、メカニカルバルブＶは、ノーマルオープンタイプの開閉弁とされている。メカニカルバルブＶは、第１ロック機構４５０Ａに対応して設けられた第１メカニカルバルブＶＡと、第２ロック機構４５０Ｂに対応して設けられた第２メカニカルバルブＶＢとを有する。第１メカニカルバルブＶＡは、第１エア経路ＡＬＡに接続され、プッシュボタンＢが押されていないときには、第１エア経路ＡＬＡを排気状態とし、プッシュボタンＢが押されているときには、第１エア経路ＡＬＡを非排気状態とする。また、第２メカニカルバルブＶＢは、第２エア経路ＡＬＢに接続され、プッシュボタンＢが押されていないときには、第２エア経路ＡＬＢを排気状態とし、プッシュボタンＢが押されているときには、第２エア経路ＡＬＢを非排気状態とする。
【0071】
メカニカルバルブＶは、図１６に示すように、ロックブロック４８０の近傍で旋回アーム４０に取り付けられている。より詳細には、メカニカルバルブＶは、ロック機構４５０のハンドル４７０が回転するときの当接部材４７３の回転軌道上にプッシュボタンＢが位置するように配置される。それにより、ロック軸４６０が回転して先端部４６０ａがロックブロック４８０（係合溝４８０ａ、第１溝部４８１）にロック係合したとき、当接部材４７３が回転してプッシュボタンＢに当接し、プッシュボタンＢが押される（図１６のステップＳ３０）。一方、ロック軸４６０の先端部４６０ａがロックブロック４８０（係合溝４８０ａ、第１溝部４８１）とロック係合していない状態では、当接部材４７３とメカニカルバルブＶのプッシュボタンＢとは当接せず離れた状態となり、プッシュボタンＢを押さない（図１６のステップＳ１０、Ｓ２０）。したがって、メカニカルバルブＶは、リール軸Ｌが旋回アーム４０にロックされた状態では、接続された第１エア経路ＡＬＡまたは第２エア経路ＡＬＢを非排気状態とする。一方、メカニカルバルブＶは、リール軸Ｌが旋回アーム４０にロックされていない状態では、接続された第１エア経路ＡＬＡまたは第２エア経路ＡＬＢを排気状態とする。
【0072】
以上の構成により、ロック機構４５０によってリール軸Ｌが旋回アーム４０にロックされていない状態からロックされた状態となると、圧力検出センサ４９４によって検出されるエア経路ＡＬ（第１エア経路ＡＬＡまたは第２エア経路ＡＬＢ）内の圧力が増加する。したがって、制御装置３０は、圧力検出センサ４９４からの入力に基づいて、当該エア経路ＡＬ内の圧力が所定値未満である場合には、ロック機構４５０によってリール軸Ｌが旋回アーム４０にロックされていない状態であると判定し、当該エア経路ＡＬ内の圧力が所定値以上である場合には、ロック機構４５０によってリール軸Ｌが旋回アーム４０にロックされた状態であると判定する。上記所定値は、ロック機構４５０の動作に応じたエア経路ＡＬの圧力値として予め設定される値である。なお、制御装置３０は、圧力検出センサ４９４により検出される圧力の変動量に基づいてリール軸Ｌが旋回アーム４０にロックされた状態であるか、ロックされていない状態であるかを判定してもよい。
【0073】
また、上述したように、エア経路ＡＬは、図示しないエア供給源にエア供給バルブ４９６を介して接続されている。それにより、不要なエアの供給を実行しないようにすることができる。一例として、リール軸Ｌが旋回アーム４０に対してロックされた後、作業者が包材供給装置１０に設けられた図示しない安全カバーを閉じる。制御装置３０は、安全カバーが閉じられたことを図示しないセンサで検出し、エア供給バルブ４９６を制御して対応するエア経路ＡＬ（第１エア経路ＡＬＡまたは第２エア経路ＡＬＢ）へと図示しないエア供給源からエアの供給を開始させる。それにより、圧力検出センサ４９４によって、当該エア経路ＡＬ内の圧力が所定値以上であることが検出され、制御装置３０がロック機構４５０によってリール軸Ｌが旋回アーム４０にロックされた状態であると判定することが可能となる。そして、制御装置３０は、リール軸Ｌが旋回アーム４０にロックされた状態であると判定すると、エア供給バルブ４９６を制御して、当該エア経路ＡＬ内へのエアの供給を停止させる。なお、例えば設定入力装置２に含まれる操作パネルなどに、作業者が包材Ｗの交換作業を行う旨を指示するボタンを設けておき、当該ボタンを介して作業者が入力する指示に応じて、制御装置３０が当該エア経路ＡＬへのエアの供給を制御してもよい。
【0074】
（実施形態の効果）
以上説明したように、実施形態にかかる包材供給装置１０は、包材Ｗが装填される複数のリール軸Ｌと、包材Ｗを繰り出して使用する繰り出し位置Ｐ１と、包材Ｗを繰り出して使用する前の待機位置Ｐ２との間で複数のリール軸Ｌを旋回させる旋回アーム４０とを備え、複数のリール軸Ｌは、旋回アーム４０の中心軸４０ａとの間の角度を包材供給時と包材装填時とで異なる角度とする装填回転軸Ｚ周りに回転可能となるように旋回アーム４０に取り付けられる。
以上説明したように、実施形態にかかる包材供給装置１０は、包材Ｗが装填される複数のリール軸Ｌと、包材Ｗを繰り出して使用する繰り出し位置Ｐ１と、包材Ｗを繰り出して使用する前の待機位置Ｐ２との間で複数のリール軸Ｌを旋回させる旋回アーム４０とを備え、複数のリール軸Ｌは、旋回アーム４０の中心軸４０ａとの間の角度を包材供給時と包材装填時とで異なる角度とする装填回転軸Ｚ周りに回転可能となるように旋回アーム４０に取り付けられる。
【0075】
この構成により、旋回アーム４０によって、繰り出し位置Ｐ１と待機位置Ｐ２との間で複数のリール軸Ｌを旋回させるため、作業員が包材Ｗ（すなわち新たな包材ロールＷＲ）の装填作業を行いやすい待機位置Ｐ２を予め定めておくことができる。また、リール軸Ｌが旋回アーム４０の中心軸４０ａとの間の角度を包材供給時と包材装填時とで異なる角度とする装填回転軸Ｚ周りに回転可能であることから、リール軸Ｌを作業員の所定の角度となるように旋回アーム４０に対して回転させて、容易に包材Ｗの装填作業を行うことができる。したがって、包材供給装置１０によれば、複数のリール軸Ｌへの包材Ｗの装填作業の容易化を図ることで、作業時間を短縮し、ひいては運転効率の向上を図ることが可能となる。
【0076】
また、装填回転軸Ｚは、リール軸Ｌを挟んで旋回アーム４０の中心軸４０ａとは反対側に位置する。この構成により、装填回転軸Ｚがリール軸Ｌよりも旋回アーム４０側にある場合に比べて、包材装填時の位置にリール軸Ｌを動かしたとき、リール軸Ｌと共に回転する部材（例えばフレーム部材４２やディスクＤ）が、装填回転軸Ｚから旋回アーム４０の中心軸４０ａに沿った方向へと張り出す範囲（図１１の直線状の白抜き矢印参照）が小さくなる。
【0077】
例えば、図１０に破線で示した位置に装填回転軸Ｚ´があると仮定する。この場合、装填回転軸Ｚ´に対して旋回アーム４０の中心軸４０ａの反対側に位置する範囲Ａ１が上記「張り出す範囲」となる。一方、本実施形態では、装填回転軸Ｚに対して旋回アーム４０の中心軸４０ａの反対側に位置する範囲Ａ２が上記「張り出す範囲」となる。このように、本実施形態の構成によれば、範囲Ａ１よりも短い範囲Ａ２が上記「張り出す範囲」となる。したがって、包材供給装置１０の設置スペースを小さくすることができる。
【0078】
なお、本実施形態の構成では、装填回転軸Ｚがリール軸Ｌよりも旋回アーム４０の中心軸４０ａ側にある場合に比べて、リール軸Ｌを開いたときにリール軸Ｌおよびリール軸Ｌと共に回転する部材が中心軸４０ａとは反対側に向けて張り出すことになる。ただし、この方向は、新たな包材Ｗをリール軸Ｌに抜き差しする方向であることから、作業用のスペースが予め確保されている方向であると言える。
【0079】
また、上記包材供給装置１０は、複数のリール軸Ｌごとに対応して設けられ、旋回アーム４０に対するリール軸Ｌの回転をロックする複数のロック機構４５０をさらに備え、ロック機構４５０は、リール軸Ｌと共に回転軸周りに回転可能なフレーム部材４２と、フレーム部材４２に自らの軸周りに回転可能に取り付けられたロック軸４６０と、ロック軸４６０を自らの軸周りに回転させるハンドル４７０と、旋回アーム４０に、ロック軸４６０の先端部４６０ａと対向する位置に設けられ、ロック軸４６０が自らの軸周りに回転したときに、リール軸Ｌおよびフレーム部材４２が装填回転軸Ｚ周りに回転できないように、先端部４６０ａとロック係合可能なロックブロック４８０とを有する。
【0080】
この構成により、リール軸Ｌが旋回アーム４０に対して装填回転軸Ｚ周りに回転すると、フレーム部材４２と共にロック軸４６０も同じ方向に装填回転軸Ｚ周りに回転する。そのため、リール軸Ｌを動かすだけで、フレーム部材４２に取り付けられたロック軸４６０を旋回アーム４０に設けられたロックブロック４８０に対して容易に相対移動させることができる。なお、作業者は、リール軸Ｌを包材装填時の位置（図１１）となるように装填回転軸Ｚ周りに回転させた後、当該リール軸Ｌの包材Ｗを新しいものに交換し、当該リール軸Ｌを再び装填回転軸Ｚ周りに回転させて包材供給時の位置（図１０）にセットする。そして、作業者がハンドル４７０でロック軸４６０を回転させれば、ロック軸４６０の先端部４６０ａがロックブロック４８０にロック係合されるため、包材供給時のリール軸Ｌの旋回アーム４０に対する回転を容易にロックすることができる。
【0081】
また、ロックブロック４８０は、ロック軸４６０の先端部４６０ａは、互いに対向しながら円弧状に延びる一対の第１面部４６１と、一対の第１面部４６１の間を互いに対向しながら延びる一対の第２面部４６２とを有し、円形状の第１溝部４８１と、第１溝部４８１から長孔状に延びる第２溝部４８２とを有する係合溝４８０ａを含み、第１溝部４８１は、一対の第１面部４６１と摺動可能に形成され、第２溝部４８２は、一対の第１面部４６１間の最大距離Ｄ１よりも狭く、かつ、一対の第２面部４６２間の距離Ｄ２よりも広い幅Ｄ４に形成される。
【0082】
この構成により、ロック軸４６０の先端部４６０ａやロックブロック４８０に複雑な機構を設けることなく、ロック軸４６０の先端部４６０ａとロックブロック４８０とを容易かつ装填回転軸Ｚ周りの回転方向にずれることなく、ロック係合可能とすることができる。
【0083】
また、フレーム部材４２には、ロックブロック４８０の係合溝４８０ａに対してロック軸４６０の先端部４６０ａをガイドするガイド部材４２７が設けられている。この構成により、ロック軸４６０をロックブロック４８０の係合溝４８０ａに容易に抜き差しすることができる。
【0084】
また、上記包材供給装置１０は、エアが流れるエア経路ＡＬと、旋回アーム４０の中心軸４０ａに取り付けられ、エア経路ＡＬの一部を形成するロータリジョイント４９２と、エア経路ＡＬ内の圧力を検出する圧力検出センサ４９４と、プッシュボタンＢが押された状態と押されていない状態とで、エア経路ＡＬを排気状態と非排気状態とに切り替えるメカニカルバルブＶと、ロック軸４６０に取り付けられてロック軸４６０と共に回転し、先端部４６０ａがロックブロック４８０にロック係合していないときにメカニカルバルブＶのプッシュボタンＢを押さず、先端部４６０ａがロックブロック４８０に係合したときにメカニカルバルブＶのプッシュボタンＢを押す当接部材４７３と、圧力検出センサ４９４により検出されるエア経路ＡＬ内の圧力に基づいて、ロック機構４５０による旋回アーム４０に対するリール軸Ｌの回転がロックされたか否かを判定する制御装置３０とを備える。
【0085】
この構成により、旋回アーム４０に対するリール軸Ｌの回転がロックされたか否かを、旋回アーム４０の中心軸４０ａを中心として回転する部位に電気的センサを配置することなく、エア経路ＡＬの圧力変化に基づいて検出することができる。したがって、旋回アーム４０周辺の電気配線の増加を抑制することが可能となる。
【0086】
また、当接部材４７３は、ハンドル４７０に設けられる。この構成により、ロック軸４６０と共に回転する必要がある当接部材４７３を別に設ける必要がないため、部品点数の増加を抑制することができる。
【0087】
（変形例）
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態では、複数のリール軸Ｌが第１リール軸ＬＡおよび第２リール軸ＬＢを備えるものとしたが、リール軸Ｌの数は、２つに限らず、３つ以上であってもよい。
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態では、複数のリール軸Ｌが第１リール軸ＬＡおよび第２リール軸ＬＢを備えるものとしたが、リール軸Ｌの数は、２つに限らず、３つ以上であってもよい。
【0088】
また、本実施形態では、装填回転軸Ｚがリール軸Ｌを挟んで旋回アーム４０の中心軸４０ａとは反対側に位置するものとしたが、装填回転軸Ｚは、リール軸Ｌよりも旋回アーム４０の中心軸４０ａ側に設けられてもよい。
【0089】
旋回アーム４０に対するリール軸Ｌの装填回転軸Ｚ周りの回転をロックするためのインターロック機構は、実施形態のロック機構４５０に限らず、いかなる機構であってもよい。例えば、インターロック機構は、リール軸Ｌと共に旋回アーム４０に対して回転するものでなく、旋回アーム４０に設けられ、閉じられた状態のリール軸Ｌを旋回アーム４０に固定する機構であってもよい。
【0090】
また、ロック軸４６０の先端部４６０ａとロックブロック４８０とのロック係合構造は、互いにロック係合可能かつロック係合を解除可能なものであれば、実施形態に記載した構造に限らず、いかなる構造であってもよい。また、ガイド部材４２７は、ロック機構４５０から省略されてもよい。
【0091】
また、本実施形態では、ノーマルオープンタイプのメカニカルバルブＶを用いてエア経路ＡＬの排気状態と非排気状態とを切り替えるものとしたが、メカニカルバルブＶは、ノーマルクローズタイプであってもよい。すなわち、ロック機構４５０によってリール軸Ｌが旋回アーム４０にロックされていない状態からロックされた状態となると、対応するエア経路ＡＬ（第１エア経路ＡＬＡまたは第２エア経路ＡＬＢ）がメカニカルバルブＶによって非排気状態から排気状態となるものとしてもよい。その場合、圧力検出センサ４９４によって検出されるエア経路ＡＬ内の圧力が減少するため、制御装置３０は、当該エア経路ＡＬ内の圧力が所定値未満であることに基づいて、リール軸Ｌが旋回アーム４０にロックされた状態であると判定すればよい。
【0092】
また、旋回アーム４０に対するリール軸Ｌの装填回転軸Ｚ周りの回転がロックされたか否かは、メカニカルバルブＶに代えて、電気的センサを用いて検出されてもよい。
【0093】
また、当接部材４７３は、ハンドル４７０とは別にロック軸４６０に取り付けられてもよい。
【符号の説明】
【0094】
１ 製袋充填包装機
１０ 包材供給装置
２０ 製袋包装装置
３０ 制御装置
４０ 旋回アーム
４０ａ 中心軸
４１ リール軸支持部材
４２ フレーム部材
５０ 保持部材
６０ 接続台
７０ 接続器
８０ 繰り出しローラ
８５ 受けローラ
４２７ ガイド部材
４５０ ロック機構
４６０ ロック軸
４６０ａ 先端部
４６１ 一対の第１面部
４６２ 一対の第２面部
４７０ ハンドル
４７３ 当接部材
４８０ ロックブロック
４８０ａ 係合溝
４８１ 第１溝部
４８２ 第２溝部
４９０ 作動状態検出装置
４９２ ロータリジョイント
４９４ 圧力検出センサ
ＡＬ エア経路
Ｂ プッシュボタン
Ｌ リール軸
Ｐ１ 繰り出し位置
Ｐ２ 待機位置
Ｖ メカニカルバルブ
Ｗ 包材
ＷＲ 包材ロール
Ｚ 装填回転軸
１０ 包材供給装置
２０ 製袋包装装置
３０ 制御装置
４０ 旋回アーム
４０ａ 中心軸
４１ リール軸支持部材
４２ フレーム部材
５０ 保持部材
６０ 接続台
７０ 接続器
８０ 繰り出しローラ
８５ 受けローラ
４２７ ガイド部材
４５０ ロック機構
４６０ ロック軸
４６０ａ 先端部
４６１ 一対の第１面部
４６２ 一対の第２面部
４７０ ハンドル
４７３ 当接部材
４８０ ロックブロック
４８０ａ 係合溝
４８１ 第１溝部
４８２ 第２溝部
４９０ 作動状態検出装置
４９２ ロータリジョイント
４９４ 圧力検出センサ
ＡＬ エア経路
Ｂ プッシュボタン
Ｌ リール軸
Ｐ１ 繰り出し位置
Ｐ２ 待機位置
Ｖ メカニカルバルブ
Ｗ 包材
ＷＲ 包材ロール
Ｚ 装填回転軸
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】