特許 7079653 充填包装機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-25

(45)【発行日】2022-06-02

(54)【発明の名称】充填包装機

(51)【国際特許分類】

   B65B 9/087 20120101AFI20220526BHJP

【ＦＩ】

B65B9/087

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2018095106

(22)【出願日】2018-05-17

(65)【公開番号】P2019199283

(43)【公開日】2019-11-21

【審査請求日】2021-04-28

(73)【特許権者】

【識別番号】393027121

【氏名又は名称】シブヤパッケージングシステム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090169

【弁理士】

【氏名又は名称】松浦 孝

(74)【代理人】

【識別番号】100124497

【弁理士】

【氏名又は名称】小倉 洋樹

(72)【発明者】

【氏名】砂田 雅弘

(72)【発明者】

【氏名】沢田 清

【審査官】種子島 貴裕

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２００３／０１６８１１９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００４－２４４０８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１１／０４８５３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｂ ９／０８７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内袋用ウエブを搬送する内袋用ウエブ搬送手段と、
前記内袋用ウエブを二つ折りにする内袋二つ折り手段と、
二つ折りされた前記内袋ウエブを搬送方向の所定間隔で内袋の側方をシールする内袋サイドシール手段と、
二つ折りされた内袋用ウエブの上方から製品を充填する製品充填手段と、
製品が充填された前記内袋用ウエブの上方をシールする内袋トップシール手段と、
前記内袋用ウエブのサイドシールされた箇所を切断する内袋切断手段と、
外袋用ウエブを搬送する外袋用ウエブ搬送手段と、
前記外袋用ウエブを二つ折りにする外袋二つ折り手段と、
二つ折りにされた前記外袋用ウエブを搬送方向の所定間隔で外袋の側方をシールする外袋サイドシール手段と、
二つ折りにされた前記外袋用ウエブの上方から切断された内袋を充填する内袋充填手段と、
内袋が充填された前記外袋用ウエブの上方をシールする外袋トップシール手段とを備え、
前記内袋充填手段は、内袋を保持する複数の保持部と、前記保持部を外袋に追従して搬送する保持部搬送手段と、前記保持部を昇降させる保持部昇降手段とを有し、
前記保持部は、前記内袋切断手段によって切断される前の内袋を保持しつつ搬送するとともに、内袋が切断された後は外袋と追従しながら下降することにより、内袋を外袋に充填することを特徴とする充填包装機。

【請求項2】

前記保持部搬送手段は、前記保持部のピッチを拡開するピッチ拡開機構を備え、
前記保持部は、内袋が切断された後に外袋と同じピッチとなるようにピッチを拡開することを特徴とする請求項１に記載の充填包装機。

【請求項3】

前記外袋包装機が、前記外袋サイドシール手段と前記内袋充填手段とを周囲に配置した回転体を備え、
前記内袋用ウエブ搬送手段は、切断前の内袋用ウエブを前記回転体の接線方向に向けて搬送するとともに、前記内袋用ウエブと前記回転体の接点に前記内袋切断手段を配置したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の充填包装機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、３方シールで成形された内袋を３方シールで成形された外袋に収容する充填包装機に関する。

【背景技術】

【0002】

ティーバッグなどの商品では、茶葉等が充填されたメッシュ状の内袋を、気密的な外袋で個別包装を行うものが知られている（特許文献１）。特許文献１に記載の充填包装装置では、長手方向に二つ折りにした長尺の内袋用包装材を下方に向けて搬送しながら、その側辺部をシール（サイドシール）することで内袋用包装材を筒状にし、筒状とされた長尺の内袋用包装材を一定の間隔で横シールするとともに、その間に茶葉を投入し、切り離することでティーバッグを形成している。切り離され、落下するティーバッグは、その下方において、二つ折りの状態で水平方向に間欠搬送される外袋用の長尺の包装材の間に投入され、外袋用包装材の上部および両側がシールされ、両側シール部が切断されることでティーバッグは、外袋により個別的に包装され、茶葉は内袋と外袋により２重包装される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第５２３０６５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１の構成では、内袋と外袋の搬送方向が直交するため内袋を外袋内に適正に投入するには間欠搬送を行う必要があり、処理能力を高めることは困難である。

【0005】

本発明は、３方シールで成形された内袋を高速で３方シールで成形された外袋に投入可能な充填包装機を提供することを課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１の発明である充填包装機は、内袋用ウエブを搬送する内袋用ウエブ搬送手段と、前記内袋用ウエブを二つ折りにする内袋二つ折り手段と、二つ折りされた前記内袋ウエブを搬送方向の所定間隔で内袋の側方をシールする内袋サイドシール手段と、二つ折りされた内袋用ウエブの上方から製品を充填する製品充填手段と、製品が充填された前記内袋用ウエブの上方をシールする内袋トップシール手段と、前記内袋用ウエブのサイドシールされた箇所を切断する内袋切断手段と、外袋用ウエブを搬送する外袋用ウエブ搬送手段と、前記外袋用ウエブを二つ折りにする外袋二つ折り手段と、二つ折りにされた前記外袋用ウエブを搬送方向の所定間隔で外袋の側方をシールする外袋サイドシール手段と、二つ折りにされた前記外袋用ウエブの上方から切断された内袋を充填する内袋充填手段と、内袋が充填された前記外袋用ウエブの上方をシールする外袋トップシール手段とを備え、前記内袋充填手段は、内袋を保持する複数の保持部と、前記保持部を外袋に追従して搬送する保持部搬送手段と、前記保持部を昇降させる保持部昇降手段とを有し、前記保持部は、前記内袋切断手段によって切断される前の内袋を保持しつつ搬送するとともに、内袋が切断された後は外袋と追従しながら下降することにより、内袋を外袋に充填することを特徴としている。

【0007】

本発明の第２の発明である充填包装機は、第１の発明において、前記保持部搬送手段は、前記保持部のピッチを拡開するピッチ拡開機構を備え、前記保持部は、内袋が切断された後に外袋と同じピッチとなるようにピッチを拡開することを特徴としている。

【0008】

本発明の第３の発明である充填包装機は、第１または第２の発明において、前記外袋包装機が、前記外袋サイドシール手段と前記内袋充填手段とを周囲に配置した回転体を備え、前記内袋用ウエブ搬送手段は、切断前の内袋用ウエブを前記回転体の接線方向に向けて搬送するとともに、前記内袋用ウエブと前記回転体の接点に前記内袋切断手段を配置したことを特徴としている。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、３方シールで成形された内袋を高速で３方シールで成形された外袋に投入可能な充填包装機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態である充填包装機の斜視図である。

【図2】図１の充填包装機の平面図である。

【図3】製品充填機の部分側断面図である。

【図4】内袋充填機のサイドシール区間から投入区間の前半までの区間の動作を径方向外側に視た展開図である。

【図5】図４の区間Ａ３（図２参照）の拡大図である。

【図6】内袋充填機の部分側断面図である。

【図7】グリッパ開閉機構内部の構成を示す。

【図8】リンク機構の平面図である。

【図9】リンク機構の接点Ｐ周辺での動きを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態である充填包装機の斜視図であり、図２は平面図である。

【0012】

本実施形態の充填包装機１０は、内袋包装機１２と外袋包装機１４を備える。内袋包装機１２では、内袋繰り出し部１６から長尺帯状の内袋ウエブ（帯状フィルム）Ｓ１が繰り出され、製品充填機（製品充填手段）１８に供給される。内袋ウエブＳ１は内袋繰り出し部１６に設置される原反ロール１６Ａから繰り出され、案内ローラ１６Ｂにおいて水平にされるとともに、長手方向に沿って上向きに二つ折りにされて製品充填機１８へと供給される（内袋二つ折り手段）。

【0013】

製品充填機１８は、鉛直軸周りに回転する回転体１８Ａを備え、二つ折りにされた内袋ウエブＳ１は、回転体１８Ａの外周縁に沿って、回転体１８Ａの回転と同期して走行される。回転体１８Ａに巻き付けられた二つ折りにされた内袋ウエブＳ１には、上流区間（サイドシール区間）Ａ１において、長手方向に沿って一定間隔で鉛直方向にシールが施され（サイドシール）、上方が開口とされた袋状に成形される（内袋サイドシール手段）。

【0014】

回転体１８Ａの外周上方には、サイドシールにより形成された内袋ウエブＳ１の各内袋Ｂ１に対応して、ホッパ１８Ｂが配置される。ホッパ１８Ｂは、上流区間Ａ１に続く下流区間（充填区間）Ａ２において、下降されて対応する内袋Ｂ１の内側に挿入され、内袋Ｂ１に充填される内容物が上方から各内袋Ｂ１内へと投入される。充填が完了するとホッパ１８Ｂは上昇され、サイドシールにより長手方向に多数の内袋Ｂ１に区分けされ、内容物が投入された内袋ウエブＳ１は、回転体１８Ａから離脱され、案内ローラ２０を介して外袋包装機１４へ向けて送り出される。

【0015】

案内ローラ２０を介した内袋ウエブＳ１は、外袋包装機１４へ向けて直線的に送り出され、予熱装置２２、トップシール装置（内袋トップシール手段）２４を通して、二つ折り内袋ウエブＳ１の上辺、すなわち、各内袋Ｂ１の開口部が形成された部分が長手方向に沿って予熱され、トップシール装置２４において、開口部が完全に密閉される。これにより、内袋ウエブＳ１に形成された各内袋Ｂ１に投入された内容物は、内袋Ｂ１内に密封される。

【0016】

内袋ウエブＳ１の下流端には、外袋包装機１４の隣接する位置にカッタ（内袋切断手段）２６が配置される。内容物が充填・密封された内袋ウエブＳ１の各内袋Ｂ１は、下流端においてカッタ２６によりサイドシール位置で各々切断され、個別の内袋Ｂ１に分離される。内袋ウエブＳ１から分離された各内袋Ｂ１は、後述するように、外袋包装機１４に設けられた機構により保持され、外袋Ｂ２内に各々投入される。

【0017】

外袋包装機１４では、外袋繰り出し部２８から長尺帯状の外袋ウエブＳ２が繰り出され、内袋充填機（内袋充填手段）３０に供給される。外袋ウエブＳ２は外袋繰り出し部２８に設置される原反ロール２８Ａから繰り出され、案内ローラ２８Ｂにおいて水平にされるとともに、長手方向に沿って上向きに二つ折りにされて内袋充填機３０へと供給される（外袋二つ折り手段）。

【0018】

内袋充填機３０は、鉛直軸周りに回転する回転体３０Ａを備え、二つ折りにされた外袋ウエブＳ２は、回転体３０Ａの外周縁に沿って、回転体３０Ａの回転と同期して走行される。回転体３０Ａに巻き付けられた二つ折りにされた外袋ウエブＳ２には、上流区間（サイドシール区間）Ａ３において、長手方向に沿って一定間隔で鉛直方向にシールが施され（サイドシール）、上方が開口とされた袋状に成形される（外袋サイドシール手段）。

【0019】

案内ローラ２０により外袋包装機１４に向けて直線的に送り出される内袋ウエブＳ１は、内袋充填機３０の回転体３０Ａの１つの外周接線にほぼ一致するように配置される。また、カッタ２６は、ほぼ回転体３０Ａとの接点Ｐに対応する位置で内袋ウエブＳ１を切断するように配置される。回転体３０Ａの外周上方には、外袋Ｂ２の各々に対応して、外袋Ｂ２内に挿入されて内袋Ｂ１を外袋Ｂ２内へと案内するホッパ３０Ｂと、切断された内袋Ｂ１を保持し、対応するホッパ３０Ｂ内へ投入する内袋保持装置３２（図４、図６、図７参照）が各々昇降自在に配置される。

【0020】

カッタ２６により切断され、内袋充填機３０の内袋保持装置（保持部搬送手段）３２により保持された各内袋Ｂ１は、後述するように下流区間（投入区間）Ａ４において、上流区間（サイドシール区間）Ａ３において形成された外袋Ｂ２内の各々にホッパ３０Ｂを通して投入される。内袋Ｂ１投入後、ホッパ３０Ｂは上昇され外袋Ｂ２から退避されると、外袋ウエブＳ２は、案内ローラ３４を介してその向きが変更され、内袋ウエブＳ１と同様に、予熱部３６、トップシール装置（外袋トップシール手段）３８を介してその上部開口が密閉され、内袋Ｂ１が外袋Ｂ２内に各々密封される。密封が完了した外袋ウエブＳ２は、カッタ４０によりサイドシール位置で切断され、内袋Ｂ１の外袋Ｂ２による個別包装が完了する。

【0021】

次に図３の製品充填機１８の側断面図を参照して、製品充填機１８の構成についてより詳細に説明する。

【0022】

製品充填機１８の回転体１８Ａは、円盤状のベース盤１８０を備え、ベアリング１８１を介して固定軸１８２周りに回転自在に取り付けられる。ベース盤１８０は、図示しない駆動機構により、内袋ウエブＳ１の搬送速度に同期して回転される。ベース盤１８０の周囲には、その外周に沿って二つ折りにされた内袋ウエブＳ１が掛けられる複数のサイドシール部１８４が一定の間隔で外周に沿って配置される。

【0023】

サイドシール部１８４は、ベース盤１８０から上向きに直立する固定シールバー１８４Ａと、固定シールバー１８４Ａの外側に位置し、その基端部がベース盤１８０の外周縁に軸支される揺動シールバー１８４Ｂとを備える。揺動シールバー１８４Ｂは、その先端を径方向外側に向けた横臥状態と、上向きに直立して固定シールバー１８４Ａに押し当てられる起立状態との間で揺動可能である。揺動シールバー１８４Ｂの基端部を中心とする回動は、揺動シールバー１８４Ｂを回動するための回動レバー１８４Ｅの先端に設けられたカムフォロワ１８４Ｄとカム溝１８４Ｃとの係合により制御される。

【0024】

内袋ウエブＳ１は、固定シールバー１８４Ａに押し当てられた状態で走行され、揺動シールバー１８４Ｂが起立して、内袋ウエブＳ１を挟んで固定シールバー１８４Ａに押し当てられると、二つ折りにより重ねられた内袋ウエブＳ１は、固定シールバー１８４Ａと揺動シールバー１８４Ｂの間に挟まれて溶着され、サイドシールが施される。図３では、左側に横臥状態の揺動シールバー１８４Ｂが示され、右側には起立状態の揺動シールバー１８４Ｂが示される。

【0025】

サイドシール部１８４の上方にあって、２つのサイドシール部１８４の間には、それぞれホッパ１８Ｂが配置される。ホッパ１８Ｂは、各々ホッパ昇降機構１８６によって支持される。ホッパ１８Ｂは、ホッパ昇降機構１８６の鉛直方向に延在する昇降シャフト１８６Ａの上端に支持される。昇降シャフト１８６Ａは、ベース盤１８０に対して昇降自在に支持され、昇降シャフト１８６Ａの下端に設けられたカムフォロワ１８６Ｂとカム１８６Ｃとの係合により昇降する。図３では、左側にホッパ１８Ｂが上昇された状態が示され、右側にはホッパ１８Ｂが下降され、その先端がサイドシールにより形成された内袋ウエブＳ１の内袋Ｂ１内に挿入された状態が示される。

【0026】

回転体１８Ａの上方には、内袋Ｂ１内に充填される内容物が貯留されるタンク１８８が配置され、各ホッパ１８Ｂの上方にはタンク１８８内の内容物をホッパ１８Ｂへと案内する充填ノズル１８８Ａが設けられる。充填区間Ａ２において、タンク１８８内の内容物は、充填ノズル１８８Ａ、ホッパ１８Ｂを通して落下し、内袋Ｂ１内へと投入される。

【0027】

次に、図４、５を参照して、内袋充填機３０における外袋Ｂ２への内袋Ｂ１の投入動作について説明する。図４は、内袋充填機３０のサイドシール区間（上流区間）Ａ３から投入区間（下流区間）Ａ４の前半までの区間の動作を径方向外側に視て平面に展開したものでり、図５は、図４の区間Ａ４の拡大図である。

【0028】

図４に示されるように、二つ折りにされた外袋ウエブＳ２の間には上方から、ホッパ３０Ｂが順次挿入される。サイドシール区間（上流区間）Ａ３において、ホッパ３０Ｂは、１つ前に挿入されたホッパ３０Ｂの後縁側サイドシールＬに沿って、上方から外袋ウエブＳ２の間に挿入される。その後、新たに挿入されたホッパ３０Ｂの後縁側がサイドシールされ、このサイドシールＬに沿って次のホッパ３０Ｂが同様に外袋ウエブＳ２の間に挿入される。

【0029】

ホッパ３０Ｂが挿入され、サイドシールＬにより個別の外袋Ｂ２に区分けされた外袋ウエブＳ２の上方には、内袋充填機３０の外周の接線方向から内袋Ｂ１に区分され密封された内袋ウエブＳ１が搬送されてくる。内袋ウエブＳ１は、内袋充填機３０の外周と内袋ウエブＳ１の直線的な軌道が接する接点Ｐの手前で各内袋Ｂ１の上部が順次内袋保持装置３２のグリッパ（保持部）３２Ａにより把持され、接点Ｐ付近でカッタ２６により先端の外袋Ｓ１が内袋ウエブＳ１から切断される。このときグリッパ３２Ａは、後述するリンク機構により、接点Ｐの手前で接線方向に沿って移動する内袋Ｂ１を各々保持するために、内袋充填機３０の外周から径方向外側に突き出されるとともに、接線方向に平行になるように回転される。

【0030】

また、内袋Ｂ１を保持してから内袋Ｂ１が切断されるまで間、各グリッパ３２Ａは、内袋ウエブＳ１に形成された内袋Ｂ１のピッチＤ１に合わせたピッチとされるが、切断後は、外袋ウエブＳ２に形成される外袋Ｂ２のピッチＤ２、すなわちホッパ３０Ｂのピッチに合わせられる。その後、各グリッパ３２Ａは、径方向内側に引っ込められるとともに、内袋充填機３０の外周に沿った向きに回転され、元の位置・向きに戻される。すなわち、各グリッパ３２Ａは、内袋充填機３０の外周に沿ってホッパ３０Ｂ、すなわち外袋Ｂ２とともに移動する。

【0031】

内袋充填機３０の外周に沿って移動を開始した各グリッパ３２Ａは下降され、保持する内袋Ｂ１の少なくとも一部を直下に位置するホッパ３０Ｂ内に挿入してリリースする。これにより内袋Ｂ１は、ホッパ３０Ｂの中を通って落下し、ホッパ３０Ｂが挿入された外袋Ｂ２に投入される。

【0032】

また、各ホッパ３０Ｂには、窒素ガスなどの不活性ガスを外袋Ｂ２内にチューブ３０Ｃが設けられ、ホッパ３０Ｂが外袋Ｂ２内に挿入されている間に、窒素ガスを外袋Ｂ２内に注入する。ホッパ３０Ｂは、外装フィルムＳ２が案内ローラ３４に達する前に上昇され外袋Ｂ２から抜き出される。その後、ホッパ３０Ｂおよびグリッパ３２Ａは、内袋充填機３０の外周に沿って移動され、上述の接点Ｐの手前に達すると同様の動作を繰り返す。

【0033】

図６は、本実施形態の内袋充填機３０の部分側断面図である。内袋充填機３０は、回転軸３００Ａを含む固定部３００と、回転軸３００Ａの周りをベアリング３０１を介して回転する回転部３０２とを備える。回転部３０２は、サイドシール部３０４およびホッパ３０Ｂを保持するホッパ昇降機構３０６が外周に沿って配置されるベース盤３０８と内袋保持装置３２を支持する保持装置支持部３１０とを備える。

【0034】

回転部３０２には、図示しない駆動機構により、外袋ウエブＳ２の搬送速度に同期して回転される。ベース盤３０８の周囲には、その外周に沿って二つ折りにされた外袋ウエブＳ２が掛けられる複数のサイドシール部３０４が一定の間隔で外周に沿って配置される。サイドシール部３０４は、ベース盤３０８から上向きに直立する固定シールバー３０４Ａと、固定シールバー３０４Ａの外側に位置し、その基端部がベース盤３０８の外周縁に軸支される揺動シールバー３０４Ｂとを備える。

【0035】

揺動シールバー３０４Ｂは、その先端を径方向外側に向けた横臥状態と、上向きに直立して固定シールバー３０４Ａに押し当てられる起立状態との間で揺動可能である。揺動シールバー３０４Ｂの基端部を中心とする回動は、揺動シールバー３０４Ｂを回動するための回動レバー３０４Ｅの先端に設けられたカムフォロワ３０４Ｄとカム溝３０４Ｃとの係合により制御される。

【0036】

外袋ウエブＳ２は、固定シールバー３０４Ａに押し当てられた状態で走行され、揺動シールバー３０４Ｂが起立して、外袋ウエブＳ２を挟んで固定シールバー３０４Ａに押し当てられると、二つ折りにより重ねられた外袋ウエブＳ２は、固定シールバー３０４Ａと揺動シールバー３０４Ｂの間に挟まれて溶着され、サイドシールが施される。図６では、横臥状態の揺動シールバー３０４Ｂが示される。

【0037】

サイドシール部３０４の上方にあって、２つのサイドシール部３０４の間には、それぞれホッパ３０Ｂが配置される。ホッパ３０Ｂは、各々ホッパ昇降機構３０６によって支持される。ホッパ３０Ｂは、ホッパ昇降機構３０６の鉛直方向に延在する昇降シャフト３０６Ａの上端に支持される。昇降シャフト３０６Ａは、ベース盤３０８に対して昇降自在に支持され、昇降シャフト３０６Ａの下端に設けられたカムフォロワ３０６Ｂとカム３０６Ｃとの係合により昇降する。図６では、ホッパ３０Ｂが下降され、その先端が外袋ウエブＳ２に形成された外袋Ｂ２内に挿入された状態が示される。

【0038】

各ホッパ３０Ｂの上方には、内袋保持装置３２が配置され、保持装置支持部３１０に支持される。内袋保持装置３２は、グリッパ３２Ａの開閉を行うグリッパ開閉機構３２０を備え、グリッパ開閉機構３２０は、鉛直に延在するスライド軸３２２の下端に取り付けられる。スライド軸３２２は、ブロック３２４に対して昇降自在であり、ブロック３２４は、後述するリンク機構（ピッチ拡開機構）４２を内装し、保持装置支持部３１０に保持するリンクボックス３２６によって支持される。なお、リンク機構４２は、リンク機構４２に接続される３つのカムフォロワ４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃと固定部３００において全周に沿って設けられたカム溝４２Ｄ、４２Ｅ、４２Ｆとの係合により駆動され、ブロック３２４、すなわちスライド軸３２２の位置および向きを制御する。

【0039】

スライド軸３２２は例えばその上端近くに、カムフォロワ３２２Ａが設けられ、カムフォロワ３２２Ａは、固定部３００の外周に沿って設けられるグリッパ昇降カム３００Ｂに係合される。すなわち、スライド軸３２２は、回転部３０２が回転され、カムフォロワ３２２Ａがグリッパ昇降カム３００Ｂの形状に沿って移動することでブロック３２４に対して昇降する（保持部昇降手段）。

【0040】

また、スライド軸３２２は中空構造とされ、その中にはグリッパ３２Ａの開閉操作を行う昇降軸３２８が挿通する。昇降軸３２８の上端にはカムフォロワ３２８Ａが設けられ、固定部３００の外周に沿って設けられるグリッパ開閉カム３００ｃに係合される。すなわち、昇降軸３２８は、回転部３０２が回転され、カムフォロワ３２８Ａがグリッパ開閉カム３００ｃの形状に沿って移動することでスライド軸３２２内を昇降する。昇降軸３２８の下端は、後述するように、グリッパ開閉機構３２０に接続され、グリッパ３２Ａの開閉は、昇降軸３２８の上下運動で操作される。

【0041】

図７を参照して、グリッパ３２Ａの開閉動作について説明する。図７は、グリッパ開閉機構３２０内部の構成を示す。図７（ａ）は、グリッパ開閉機構３２０の中身を内袋充填機３０の径方向内側から視た側面図であり、図７（ｂ）は、図６に示される方向からのグリッパ開閉機構３２０の中身を示す側面図である。

【0042】

グリッパ開閉機構３２０はカバー３２０Ａに覆われ、カバー３２０Ａはスライド軸３２２の下端部に固定される。スライド軸３２２の下端部において昇降軸３２８の外周面とスライド軸３２２の内周面の間にはブッシュ３２２Ｂが介装される。昇降軸３２８の下端にはベース部材３２８Ｂが固定され、ベース部材３２８Ｂには昇降軸３２８と平行な案内ロッド３２８Ｃが設けられる。案内ロッド３２８Ｃは、カバー３２０Ａに一体的に設けられたボア３２８Ｄ内に、ブッシュ３２８Ｅを介して挿通され、昇降軸３２８によるベース部材３２８Ｂの昇降を案内する。

【0043】

ベース部材３２８Ｂの下側には、下に向けて突出する開閉カム３２８Ｆが設けられ、開閉カム３２８Ｆは、グリッパ３２Ａを構成する一対のグリッパ片３２０Ｂ、３２０Ｃと係合する。グリッパ片３２０Ｂ、３２０Ｃは、カバー３２０Ａに水平に固定される回転軸３２０Ｄの周りにブッシュ３２０Ｅを介して軸支され、図示しない付勢部材により、両者は閉じられる方向に付勢される。グリッパ片３２０Ｂ、３２０Ｃの基部側の端部（上端部）には、カムフォロワ３２０Ｆ、３２０Ｇがそれぞれ設けられる。

【0044】

開閉カム３２８Ｆは、カムフォロワ３２０Ｆ、３２０Ｇの間に挿入されており、昇降軸３２８によりベース部材３２８Ｂが下降されると、カムフォロワ３２０Ｆ、３２０Ｇが付勢部材の付勢力に抗して押し広げられ、グリップ片３２０Ｂ、３２０Ｃが開かれる。この状態から、昇降軸３２８が上昇されると、ベース部材３２８Ｂが上昇され、カムフォロワ３２０Ｆ、３２０Ｇは付勢力により接近し、グリップ片３２０Ｂ、３２０Ｃは閉じられる。

【0045】

次に図８、図９を参照して、ブロック３２４内のリンク機構４２の構造および動作について説明する。図８は、１つのリンク機構４２の平面図であり、図９は、リンク機構４２の接点Ｐ周辺での動きを示す図である。

【0046】

スライド軸３２２は、ブロック３２４に対して、上下位方向には摺動自在であるが、回転方向には供回りする構成とされる。ブロック３２４は、第１リンク４２１、第２リンク４２２、第３リンク４２３を備える。各リンク４２１、４２２、４２３は、それぞれ一対の第１、第２レバー（４２１Ａ、４２１Ｂ）、（４２２Ａ、４２２Ｂ）、（４２３Ａ、４２３Ｂ）で構成される。各リンク４２１、４２２、４２３の第１レバー４２１Ａ、４２２Ａ、４２３Ａの一端は、それぞれ固定軸４２１Ｃ、４２２Ｃ、４２３Ｃによりリンク機構４２の筐体に回転自在に軸支される。

【0047】

第１リンク４２１の第２レバー４２１Ｂの一端と、第２リンク４２２の第２レバー４２２Ｂの一端は、軸４２１Ｄ、４２２Ｄを介してブロック３２４に回転自在に取り付けられる。一方、第３リンク４２３の第２レバー４２３Ｂの一端は、軸４２３Ｄを介して第２リンク４２２の第２レバー４２２Ｂに軸支される。更に第１レバー４２１Ａ、４２２Ａ、４２３Ａの他端と第２レバー４２１Ｂ、４２２Ｂ、４２３Ｂの他端は、それぞれ水平面内に移動可能な軸４２１Ｅ、４２２Ｅ、４２３Ｅによって回転自在連結される。なお、図８において点Ｑは、グリッパ３２Ａの中心位置に対応する基準点を示す。

【0048】

固定軸４２１Ｃ、４２２Ｃ、４２３Ｃには、それぞれ一体的に操作レバー４２５、４２６、４２７が設けられ（図６、図９参照）、各操作レバー４２５、４２６、４２７の先端には、カムフォロワ４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃがそれぞれ設けられる（図６、図９参照）。回転部３０２の回転にともなって、カムフォロワ４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃが、カム溝４２Ｄ、４２Ｅ、４２Ｆに沿ってそれぞれ移動すると、固定軸４２１Ｃ、４２２Ｃ、４２３Ｃが各々回転されて第１リンク４２１、第２リンク４２２、第３リンク４２３が各々駆動される。

【0049】

固定軸４２１Ｃ、４２２Ｃの回転により、ブロック３２４、すなわち基準点Ｑは主として回転体３０２の径方向（矢印Ａ）に進退され、固定軸４２３Ｃの回転によりブロック３２４、すなわちグリッパ３２Ａの径方向（接線方向）に対する角度が主として調整される（矢印Ｂ）。

【0050】

図９の平面図には、接点Ｐ近傍における４つのリンク機構４２の配置が示される（実線と２点鎖線で交互に描かれる）。図９において、矢印Ｃは、内袋ウエブＳ１の走行位置および走行方向を示し、矢印Ｄは回転体３０２の回転方向を示す。図９に示されるように、位置（ａ）にあるリンク機構４２は、対応するグリッパ３２Ａが矢印Ｃ方向に直線的に搬送される内袋ウエブＳ１を把持できるように、ブロック３２４を径方向外側へ押し出すとともに、その向きを反時計回りに回転させる。

【0051】

位置（ｂ）、（ｃ）にあるリンク機構４２に接続されたグリッパ３２Ａは、ピッチＤ１で内袋ウエブＳ１の内袋Ｂ１の上を各々把持し、その向きを変えることなく矢印Ｃ方向に沿って直線的に移動する。すなわち、位置（ｂ）、（ｃ）のリンク機構４２は、グリッパ３２Ａの位置および向きがこのように変位するように駆動される。

【0052】

カッタ２６により内袋Ｂ１が内袋ウエブＳ１から切り離されると、リンク機構４２は、基準となる位置、向きにグリッパ３２Ａを戻す。すなわち、基準点ＱのピッチはＤ２にまで広げられ、グリッパ３２Ａは、回転体３０２の外周位置に維持される。また、グリッパ３２Ａの向きは、把持する内袋Ｂ１が回転体３０２の周方向（接線方向）に沿うように維持される。グリッパ３２Ａの位置および向きは、グリッパ３２Ａが再び位置（ａ）付近に到るまでリンク機構４２により維持される。

【0053】

内袋Ｂ１を把持したグリッパ３２Ａは、位置（ｄ）の下流側では、外袋Ｂ２に挿入されたホッパ３０Ｂに追従しながら下降され、グリッパ３２Ａから内袋Ｂ１を解放すると、内袋Ｂ１は下方に位置するホッパ３０Ｂを通して外袋Ｂ２内に投入される。その後、グリッパ３２Ａは、ホッパ３０Ｂとともに元の高さまで上昇され、回転体３０２の回転とともに位置（ａ）に向けて移動される。

【0054】

以上のように、本実施形態によれば、内袋と内袋充填機の内袋保持装置（グリッパ）とを並走される区間を設けることができるので、製品充填機から内袋充填機への内袋の受け渡しを連続で高速に行なえる。これにより内袋を高速で外袋に投入できる。

【0055】

なお、本実施形態において、製品充填機、内袋充填機は、何れも円形を呈した回転循環型であったが、内袋と内袋充填機の内袋保持部とが並走される区間が設けられる循環型であれば円形に限定されるものではない。また、本実施形態では、内袋保持装置にグリッパを適用したが、保持部は吸着式であってもよい。

【0056】

なお、内袋に充填される内容物の例としては、粉末の出汁や茶葉などが挙げられる。その場合内袋ウエブには注出可能な素材からなり、外袋ウエブは内袋を密封する気密性を備えた素材からなる。しかし、内容物や内袋ウエブ、外袋ウエブの素材は、これらに限定されるものではなく、３方シールで成形された内袋、外袋を用いて２重包装を行うものであれば本発明を適用できる。

【符号の説明】

【0057】

１０ 充填包装機
１２ 内袋包装機
１４ 外袋包装機
１８ 製品充填機（製品充填手段）
１８Ｂ、３０Ｂ ホッパ
２４ トップシール装置（内袋トップシール手段）
２６ カッタ（内袋切断手段）
３０ 内袋充填機（内袋充填手段）
３２ 内袋保持装置（保持部搬送手段）
３２Ａ グリッパ（保持部）
３８ トップシール装置（外袋トップシール手段）
４０ カッタ（外袋切断手段）
４２ リンク機構（ピッチ拡開機構）
１８４、３０４ サイドシール部
３０２ 回転体
Ａ１、Ａ３ 上流区間（サイドシール区間）
Ａ２ 下流区間（充填区間）
Ａ４ 下流区間（投入区間）
Ｂ１ 内袋
Ｂ２ 外袋
Ｓ１ 内袋ウエブ（帯状フィルム）
Ｓ２ 外袋ウエブ（帯状フィルム）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】