特開 2024-115372 製袋包装装置

(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】P2024115372

(43)【公開日】2024-08-26

(54)【発明の名称】製袋包装装置

(51)【国際特許分類】

   B65B 9/093 20120101AFI20240819BHJP

【ＦＩ】

B65B9/093

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023021036

(22)【出願日】2023-02-14

(71)【出願人】

【識別番号】000147833

【氏名又は名称】株式会社イシダ

(72)【発明者】

【氏名】山本 晃

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 良一

【テーマコード（参考）】

3E050

【Ｆターム（参考）】

3E050AA02

3E050AB02

3E050AB08

3E050BA09

3E050CA01

3E050CB03

3E050DB02

3E050DD03

3E050DE01

3E050DF01

3E050FA01

3E050FB07

3E050FC10

3E050GB06

(57)【要約】

【課題】扱き装置を導入しなくても、袋内の物品の高さを抑えることのできる新たな製袋包装装置を提供することを目的とする。
【解決手段】上方から落下してくる物品を、チューブ状フィルムの下端部に形成された袋内に充填して包装する製袋包装装置であって、袋の開口部を横シールする横シール機構の上方に、チューブ状フィルムを両サイドから挟んで、落下する物品を受け止める一対の受け部材を備える。その受け部材が、物品を受け止める面が曲面に形成されている。これにより、袋内に大きな物品が落下して来ても、物品は、縦列に積み重ならないから、横シール領域を超えて物品がうずたかく積み重なる現象を無くすことができる。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

上方から落下してくる物品を、チューブ状フィルムの下端部に形成された袋内に充填して包装する製袋包装装置であって、
前記袋の開口部を横シールする横シール機構と、
前記横シール機構の上方において、前記チューブ状フィルムを間に挟んだ両サイドに対向配置され、前記チューブ状フィルムと接触して、該チューブ状フィルム内を落下する物品を受け止める一対の受け部材と、を備え、
前記受け部材は、前記物品を受け止める面が下に凸の曲面である、
製袋包装装置。

【請求項2】

前記一対の受け部材が、往復運動機構に連係されて、互いに水平方向に近接離反する、請求項１に記載の製袋包装装置。

【請求項3】

前記一対の受け部材で形成される前記曲面が、前記曲面に接する接線と水平線とのなす角度が、少なくとも１０度から８０度の範囲である、請求項１又は２に記載の製袋包装装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、チューブ状フィルムの下端部に形成された袋内に物品を上方から投入した後、袋の上部開口部を横シールして袋を製造するようにした製袋包装装置に関する。

【背景技術】

【0002】

この種の包装装置では、例えば計量装置から排出された物品は、鉛直方向に伸びるチューブ内を通って、その下端部に形成された袋内に充填される。その際、物品がシール直後の袋の底に激突するため、袋の底のシール部分が破損したり、物品が損傷したりする。そのため、例えば、特許文献１では、落下する物品を袋内で受け止める受け部材が、左右のシールジョーの上部に設けられている。

【0003】

この受け部材は、袋の両サイドから袋を挟み込むと、受け部材がV字状になるため、袋の底への衝撃や物品の損傷を抑えることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２０－１０４８８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、Ｖ字状の受け部材によって袋の底がＶ字状になり、そこに、チューブ状フィルムの内径に対し、物品の大きさが相対的に大きなもの、例えばピーマンのようなものを供給すると、Ｖ字の受け部材の上に物品が縦列に積み重なるため、積み重なった物品の高さが、袋の横シール領域を超えることがある。この状態でシールジョーが、横シール領域をシールすると、物品が挟み込まれてシール不良の原因になったり、物品が損傷したりする。

【0006】

さりとて、袋長を長くすることは、資源の浪費に繋がる。そこで、例えば扱き装置を取り付けて、袋が横シールされる前に、積みあがった物品を袋内に押し込む方法もある。しかし、扱き装置を取り付けると、構造が複雑になり、動作制御も複雑になるから、装置が高価なものになる。

【0007】

本発明は、こうした問題を解決せんとするもので、扱き装置を導入しなくても、袋内の物品の高さを抑えることのできる新たな製袋包装装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、第１観点に係る製袋包装装置は、
上方から落下してくる物品を、チューブ状フィルムの下端部に形成された袋内に充填して包装する製袋包装装置であって、
前記袋の開口部を横シールする横シール機構と、
前記横シール機構の上方において、前記チューブ状フィルムを間に挟んだ両サイドに対向配置され、前記チューブ状フィルムと接触して、該チューブ状フィルム内を落下する物品を受け止める一対の受け部材と、を備え、
前記受け部材は、前記物品を受け止める面が下に凸の曲面であることを要旨とするものである。

【0009】

この構成によれば、鉛直方向に伸びるチューブ状フィルムの両サイドから一対の受け部材がチューブ状フィルムを挟み込むと、袋の底は、円弧状に膨らむから、そこに大きな物品が落下して来ても、物品は、縦列に積み重ならずに、横に広がって収納される。その結果、横シール領域を超えて物品がうずたかく積み重なる現象を無くすことができる。

【0010】

第２観点に係る製袋包装装置は、第１観点に係る製袋包装装置において、前記一対の受け部材が、往復運動機構に連係されて互いに水平方向に近接離反することを要旨とする。

【0011】

特許文献１では、受け部材が、横シールジョーの上部に取り付けられて、横シールジョーと一体となって移動したが、第２観点に係る受け部材は、独立した往復運動機構に連係されて、一対の受け部材の閉じるタイミングや開くタイミングが、横シールジョーとは独立して任意に調整できるようになっている。

【0012】

そのため、例えば左右の横シールジョーが袋の開口部を閉じる前に、それよりも早く左右の受け部材が、横シール領域の上部を閉じるように調整すれば、袋の横シール領域を整えて、シール時の皺等の発生を抑制することができる。

【0013】

また、閉じた横シールジョーが、シール面から離れてから、閉じた左右の受け部材を袋から離すように調整すれば、シール直後のシール面への負荷を遅らせて、シール不良等の発生を抑制することができる。

【0014】

第３観点に係る製袋包装装置は、第１観点又は第２観点に係る製袋包装装置において、前記一対の受け部材で形成される前記曲面が、下に凸の曲面であり、前記曲面に接する接線と水平線とのなす角度が少なくとも１０度から８０度の範囲であることを要旨とする。

【0015】

これにより、袋の底が鋭角なＶ字状になり易いピロー袋の底を水平方向に膨らませて、物品の積み重なる高さを押さえることができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、受け部材の底を曲面とするだけで、受け部材に積み重なる物品の高さを抑えることができるから、安価な製袋包装装置を市場に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】製袋包装装置の一実施形態の全体構成を示す概略側面図。

【図2】受け部材の側面図。

【図3】受け部材の往復運動機構の要部外観斜視図。

【図4】受け部材の動作遷移を示す動作説明図。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、図面は、模式的なものであり、寸法や比率等は、現実のものとは異なる、また、図面相互間においても互いの寸法や比率が異なることがある。さらに、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能や構成を有する要素については、同一符号を付して、重複説明を省略している。また、本発明に直接関係のない要素は、図示を省略している。

【0019】

＜全体の構成＞
図１は、本発明の一実施形態としての製袋包装装置１の全体構成を示す概略側面図である。製袋包装装置１の上方には、物品排出装置２が設置されている。この物品排出装置２は、例えば組合せ計量装置の集合シュート、或いは、その下段に配置されるタイミングホッパである。そして、組合せ計量装置が、整袋包装装置１からの排出要求信号に応えて、所定量に組合せ計量された物品Ａを排出すると、物品排出装置２は、それを下方に排出する。

【0020】

製袋包装装置１は、物品排出装置２から落下されてくる物品Ａをチューブ状フィルムＴＦの下端部に形成される袋Ｗ内に充填し、その袋Ｗの天になる部分と、後続袋の地になる部分とを同時に横シールすることにより、物品Ａが詰め込まれたピロー袋Ｗを製造する。

【0021】

製袋包装装置１は、主として、フィルムロール支持部３と、フォーマ４と、プルダウンベルト５と、縦シール部６と、横シール部７と、制御部８と、操作表示部９と、受け部材１０とを備えている。

【0022】

（フィルムロール支持部）
フィルムロール支持部３は、フィルムロールＦＲを支持するもので、フィルムロールＦＲから引き出された帯状フィルムＦは、複数のガイドローラＧＲを経由して、フォーマ４へ導かれる。

【0023】

（フォーマ）
フォーマ４は、帯状フィルムＦをセーラ４１に沿って湾曲させた後、帯状フィルムＦの上面がチューブ状フィルムＴＦの内周面になるようにシリンダ４２の外周面に巻き付けられる。具体的には、フォーマ４は、上部ホッパ４３の下端部から下方に伸びるシリンダ４２の外周に、僅かな隙間をおいて同心円状に配置される円筒体４４と、その円筒体４４の襟の上縁に接続されるセーラ４１とを備え、その円筒体４４の縦シール部６の直上には、帯状フィルムＦの幅方向両端を下方に案内する合わせ目（スリット）が設けられている。このような形状のフォーマ４により、帯状フィルムＦは、チューブ状フィルムＴＦに成形され、前記合わせ目が、縦シールされる領域を通ってチューブ状フィルムＴＦに成形される。

【0024】

（プルダウンベルト）
プルダウンベルト５は、シリンダ４２に巻かれたチューブ状フィルムＴＦを吸引保持しながら、フィルムを下方に送り出すもので、上下のプーリ間に架け渡されて、図示しないモータによって駆動される。

【0025】

（縦シール部）
縦シール部６は、チューブ状フィルムＴＦの幅方向両端部の重ね合わせ部分を縦シールするもので、その重ね合わせ部分をシリンダ４２に間欠的に又は連続的に押し付けて熱シールすることにより、シリンダ４２に沿った長いチューブ状フィルムＴＦを成形する。

【0026】

（横シール部）
横シール部７は、チューブ状フィルムＦＴを水平方向から挟んで、下端部の袋Ｗの天の部分と、後続する袋の地の部分とを水平方向からシールする。そのため、チューブ状フィルムＴＦを間に挟んで対向配置された一対のシールジョー７１、７２と、それらのシールジョー７１、７２を水平方向に近接離反させる図示しない往復運動機構とを有している。
また、これらのシールジョー７１、７２は、鉛直方向にも一体的に移動可能である。したがって、この実施形態のシールジョー７１，７２は、必要に応じて、水平方向から鉛直方向へと周回する軌道を描く、所謂ボックスモーションをさせることも可能である。

【0027】

（制御部）
制御部８は、マイクロコンピュータで構成され、プルダウンベルト５、縦シール部６、横シール部７、受け部材１０の各駆動部と、電気的に接続されて、これらを制御する。

【0028】

（操作表示部）
操作表示部９は、整袋包装装置１の運転速度、袋長さ等のパラメータの設定の他、受け部材１０が物品を受け止めたり、開放したりするタイミング設定を行うことができる。

【0029】

（受け部材）
一対の受け部材１０は、横シール部７の上方において、チューブ状フィルムＴＦを間に挟んで対向配置されるもので、駆動部としての図３の往復運動機構５０に連係されて水平方向から近接離反するように構成されている。この受け部材１０が、チューブ状フィルムＴＦの横シール領域の上部を、水平方向から挟むことにより、袋Ｗの横シール領域を、落下してくる物品Ａから保護する。その際、図２に示すように、最接近した受け部材１０を支える側面視コの字形の左右のフレーム１１の対向面１２には、図示しない適宜な厚さのスペーサがストッパとして組み込まれ、このスペーサの介在により、チューブ状フィルムＴＦをルーズに通すことのできる隙間Ｇが形成されるようになっている。これにより、チューブ状フィルムＴＦの横シール領域が、過度に拘束されないようにしている。

【0030】

また、受け部材１０の物品Ａを受け止める面は、下に凸の曲面１３に形成されている。具体的には、図２に示すように、曲面１３の最下端付近に接する接線Ｔ１と水平線Ｈとのなす角度αが、少なくとも１０度であり、そこから曲面１３に接する接線Ｔと水平線Ｈとのなす角度が漸次増大し、曲面１３の両端付近では、接線Ｔ２と水平線Ｈとのなす角度βが、少なくとも８０度を超える角度に設計されている。

【0031】

これにより、一対の受け部材１０で水平方向から挟まれたチューブ状フィルムＴＦの底部は、横に広がることができるため、例えサイズの大きな物品Ａが落下して来ても、それらが縦列に積み重なるのを抑制することができる。

【0032】

（受け部材の詳細）
図２，図３において、左右の受け部材１０は、ステンレス板で成形され、それぞれが、物品Ａを受け止める湾曲板１４と、その湾曲板１４の背面に、それと直交する方向から取り付けられた補強板１５と、一端が補強板１５の底辺に取り付けられ、他端が前記コの字形フレーム１１の上面に取り付けられた支持板１６と、を有している。

【0033】

図３の往復運動機構５０は、図２の対向配置された左右のコの字形フレーム１１をそれぞれ反対向きに矢印方向Ｆ１に移動させて、左右のコの字形フレーム１１に固定された左右の受け部材１０、１０を矢印方向Ｆ１に近接離反させるものである。そのため、左右のコの字形フレーム１１は、左右の可動フレーム５１Ｌ、５１Ｒにそれぞれ取り付けられ、それぞれの可動フレーム５１Ｌ、５１Ｒの前端部には、前側リニアガイド６０が取り付けられ、後端部には、後側リニアガイド６１が取り付けられている。

【0034】

前側と後側のリニアガイド６０，６１は、構成が同じであるため、前側を代表して説明すると、前側のリニアガイド６０は、左側リニアガイド６０Ｌと、右側リニアガイド６０Ｒとで構成され、それらのリニアガイド６０Ｌ、６０Ｒは、矢印方向Ｆ１に伸びるエンドレス状のタイミングベルトＴＢを介して、それらが互いに反対方向に動作するように接続されている。

【0035】

具体的には、左側リニアガイド６０Ｌは、左側可動フレーム５１Ｌと一体化されたキャリッジ５２Ｌと、キャリッジ５２Ｌを矢印方向Ｆ１に案内するガイドロッド５３Ｌと、キャリッジ５２Ｌをガイドロッド５３Ｌに沿って往復移動させるエアシリンダ５４と、キャリッジ５２Ｌの往復移動をタイミングベルトＴＢの上側ベルトに伝達する側面視コの字形部材５６Ｌと、を備えている。また、エアシリンダ５４の伸縮ロッド５５は、コの字形部材５６Ｌに連結されている。

【0036】

一方、右側リニアガイド６０Ｒは、右側可動フレーム５１Ｒと一体化されたキャリッジ５２Ｒと、キャリッジ５２Ｒを矢印方向Ｆ１に案内するガイドロッド５３Ｒと、タイミングベルトＴＢの下側ベルトの移動をキャリッジ５２Ｒに伝達するプレート部材５６Ｒとを備えている。

【0037】

そして、エアシリンダ５４の伸縮ロッド５５が左側キャリッジ５２Ｌを矢印方向Ｆ１に往復移動させると、タイミングベルトＴＢを介して繋がれた右側キャリッジ５２Ｒは、反対方向に往復移動する。また、後側リニアガイド６１においても同様に、エアシリンダ５４の伸縮ロッド５５が左側キャリッジ５２Ｌを矢印方向Ｆ１に往復移動させると、タイミングベルトＴＢを介して繋がれた右側リニアガイド６１Ｒのキャリッジ５２Ｒは、それとは反対方向に往復移動する。

【0038】

また、前側タイミングベルトＴＢが架け渡された左右のタイミングプーリーＰＬ，ＰＲと、後側タイミングベルトＴＢが架け渡された左右のタイミングプーリーＰＲ、ＰＲとは、前後方向に伸びる左右の連結ロッドＣＲにそれぞれ連結されて、前後の動きが同期し、連動するように構成されている。
なお、左右に配置された一対のフレーム５７は、ガイドロッド５３Ｌ、５３Ｒの一方の端部を支持し、中央のフレーム５８は、ガイドロッド５３Ｌ，５３Ｒの他方の端部を支持している。

【0039】

また、一対の受け部材１０、１０が横シール部７の上方に位置するように、往復運動機構５０を支持するこれらのフレーム５７，５８が、図示しない装置フレームに取り付けられている。

【0040】

（受け部材の基本動作）
次に、受け部材１０の動作を、図４の状態遷移図に基づいて説明する。
図４（イ）は、物品Ａが充填された先行の図示しない袋Ｗが下方に放出された後、後続の下端部の物品Ａが充填された袋Ｗが、一袋分だけ下方に搬送され始めた状態を示す。この状態では、左右のシールジョー７１，７２と、左右の受け部材１０，１０は、それぞれチューブ状フィルムＴＦから離れた位置に退避している。

【0041】

続いて、物品Ａの詰まった袋Ｗが一袋分だけ下方に搬送されて停止すると、図４（ロ）に示すように、左右の受け部材１０、１０が先にチューブ状フィルムＴＦを挟み、それに遅れて左右のシールジョー７１，７２がチューブ状フィルムＴＦを挟む動作に入る。

【0042】

そして、左右の受け部材１０，１０が閉じてから、物品排出装置２から排出された物品Ａが受け部材１０，１０の曲面１３に到達し始め（図４（ハ）の状態）、それから所定時間遅れて、左右のシールジョー７１，７２が横シール領域を挟み込んで所定時間熱シールする（図４（ニ）状態）。

【0043】

次に、シールジョー７１，７２が横シール領域から離れると、所定時間遅れて左右の受け部１０，１０がチューブ状フィルムＴＦから離れていく（図４（ホ）の状態）。なお、シールジョー７１，７２の動作タイミングと受け部材１０，１０の動作タイミングは、操作表示部９において、適宜に変えることができる。

【0044】

次に、左右の受け部材１０，１０がチューブ状フィルムＴＦから離れると、チューブ状フィルムの一袋分の送りが開始される（図４（へ）の状態）。この時、物品Ａの質量が、横シール領域Ｓに負荷されるが、そのときには、横シール領域Ｓのシールは、完成しているので、シール不良等の発生が抑制される。

【0045】

＜変形実施形態＞
以上の実施形態では、受け部材１０を横シール部７から分離させて、独自の往復運動機構５０でもって、左右の受け部材１０、１０を近接離反させるようにしたが、受け部材１０をシールジョーの上部でスライド可能に設けて、シールジョーよりも早く、チューブ状フィルムＴＢに接し、シールジョーよりも遅くチューブ状フィルムＴＢから離れるようにしてもよい。そうすれば、受け部材１０を駆動させる往復運動機構５０を無くすことができる。

【0046】

また、以上の実施形態では、往復運動機構５０のアクチュエータとして、エアシリンダ５４を使用したが、これに代えて電動シリンダや電磁ソレノイドを使用してもよい。
また、タイミングプーリーＰＲ、ＰＬの回転軸（連結ロッドＣＲ）をサーボモータで直接駆動してもよい。他にも、タイミングベルトＴＢを使用せずに、モータの回転軸の回転を直線往復運動に変換するリンク機構を設けて、そのリンク機構でもって、左右の受け部材１０，１０を近接離反させるようにしてもよい。

【0047】

以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示的なものであり、本発明に対し、何ら制限的な意味を有するものではない。

【符号の説明】

【0048】

Ａ 物品
ＴＦ チューブ状フィルム
Ｗ 袋
１ 製袋包装装置
７ 横シール機構
１０ 受け部材
１３ 曲面
５０ 往復運動機構
Ｔ 接線
Ｈ 水平線
α 角度
β 角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】