JP7629196B2 - 充填包装機 - Google Patents

Description

本発明は充填包装機に関する。

特許文献１に、プラスチックフィルムを含む積層フィルムからなる帯状の包装材を連続的に二つ折りし、この二つ折りされた包装材を円周搬送路に沿って搬送しながら搬送方向に所定の間隔をあけてヒートシールすることにより、一定の間隔をあけてシール部と隣接するシール部の間に充填材収納用袋部を形成するとともに、各袋部に充填材（例えば、粉剤）を充填する包装機が知られている。

特開２０００－３５５３０３号公報

この種の包装機では、２つの平行な軸を中心に互いに逆方向に回転する一対の回転刃を設け、これら回転刃の間に包装材を通過させることで、隣接する袋部の間のシール領域で包装材を切断するか、そのシール領域にミシン目を入れている。

特に、水平方向に搬送される包装材を切断する又はその包装材にミシン目を入れる包装機では、回転刃の中心軸は鉛直方向に向けられている。また、回転刃の高さは、通常、包装機の前に立ったユーザのほぼ目線あたりに設定されている。そのため、回転刃の間隔調整は、回転刃をその中心軸方向から見た状態で行うことが望ましいにも拘わらず、回転刃をその側方から見て調整せざるを得なかった。また、そのために、回転刃の間隔調整に多くの時間を要していた。

そこで、本発明は、回転刃をその軸方向から見た状態で間隔調整が行える構成を備えた包装機を提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明の実施形態に係る包装機は、
鉛直方向に向けられた２つの軸（２２，２３）を中心に逆方向に回転する２つの回転刃（２０，２１）を有し、前記２つの回転刃（２０，２１）の間を水平方向に移動する包装体（１０５）を一定の間隔をあけて切断する切断部（１８）を備えた包装機（１）であって、
前記包装機（１）の本体フレーム（１０）と、
前記本体フレーム（１０）の前面に設けられた第１フレーム（４３）と、
前記本体フレーム（１０）の前記前面に沿って前記水平方向に延在するシャフト（８１）と、
前記シャフト（８１）を介して前記第１フレーム（４３）に対して揺動可能に支持された第２フレーム（６１）と、
前記本体フレーム（１０）の前後方向に間隔をあけて配置された２つの軸（２２，２３）を中心に逆方向に回転可能に前記第２フレーム（６１）に設けられた２つの回転刃（２０，２１）を有し、
前記第２フレーム（６１）は、前記２つの軸（２２，２３）が上方に向けられた動作位置と、前記２つの軸（２２，２３）が前記本体フレーム（１０）の前方において後から前に向かって斜め上方に向けられた調整位置との間を移動可能に、前記第１フレーム（４３）に設けられている。

このような構成を備えた包装機によれば、回転刃の調整時、第２フレーム（６１）を調整位置に倒すことによって、回転刃（２０，２１）の隙間（４０）を軸（２２，２３）に平行な斜め方向（９０）から見ながら精度良く調整できる。

本発明の実施形態に係る包装機によって製造される連続袋体の部分正面図。 本発明の実施形態に係る包装機の正面図。 切断部の回転刃を上方から見た平面図。 第２フレームが動作位置に設定された回転刃支持機構の側面図。 第２フレームが調整位置に設定された回転刃支持機構の側面図。 回転刃支持機構の一部を示す正面図。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態に係る包装機、特に、包装機に組み込まれた包装材切断装置について説明する。

［１．包装機］
本発明の実施形態に係る包装機は、図１に示すように、帯状のフィルム又はシートからなる包装材１００（図２参照）を水平方向に搬送しながらその長手方向中央線に沿って二つ折りし、この二つ折りした包装材１００を長手方向の所定間隔ごとに接着することにより縦シール１０１を設けて隣接する縦シール１０１の間に袋部１０２を形成し、袋部１０２に充填材１０３を充填し、袋部１０２の上端開口を接着することによりトップシール１０４を設けて連続袋体１０５を形成し、隣接する袋部１０２の間の縦シール１０１に沿って連続袋体１０５を切断して個々の袋体に分離するか又は連続袋体１０５を分離することなく縦シール１０１にミシン目１０６をいれることにより、充填材１０３を含む袋体を連続的に製造するものである。

図２に示すように、包装機１は、本体フレーム１０を有する。本体フレーム１０は建物の床等に固定される。本体フレーム１０の前面（図２に現れた面で、オペレータが対向する面）には、包装材１００を供給する包装材供給部１３が配置されている。本体フレーム１０は、包装材供給部１３から供給された包装材１００をほぼ水平方向に案内しながら該包装材１００の長手方向中央線を支点として略Ｖ字状に折り上げる包装材折り上げ部１４を有する。本体フレーム１０は、包装材折り上げ部１４で折り上げられた左右包装材片を長手方向に所定の間隔をあけて熱接着して縦シール１０１と隣接する縦シール１０１の間に位置する袋部１０２を連続的に形成するとともに各袋部１０２に充填材を充填する充填材充填部１５と、充填材充填部１５に充填材を供給する充填材供給部１６と、充填材が充填された各袋部１０２の上端を熱接着してトップシール１０４を形成するトップシール部１７と、隣接する袋部の間の縦シール１０１に沿って連続袋体１０５を切断する又は縦シール１０１にミシン目１０６を入れる切断部１８を支持している。

［２．切断部］
図３に示すように、切断部１８は、包装機１を上方から眺めた状態で包装材の搬送経路１９を挟んで対向するように配置された一対の回転刃２０，２１を有する。回転刃２０，２１は、軸２２，２３に沿って伸びる軸部２４，２５を有する。軸部２４，２５は、軸２２，２３を中心に９０度の間隔をあけて配置された刃支持部２６，２７を有する。刃支持部２６，２７は、軸２２，２３に平行に伸びる平面上に刃支持面２８，２９を有し、刃支持面２８，２９に切断用又はミシン目用の板刃３０，３１を支持している。板刃３０，３１は、軸２２，２３の方向に所定の間隔をあけて複数の貫通孔３２，３３が形成されており、この貫通孔３２，３３を介して刃支持面２８，２９に形成されたねじ孔３４，３５にボルト３６，３７を螺合することによって、刃支持面２８，２９に固定される。一方の回転刃２０の刃先３８とこれに対向する他方の回転刃２１の刃先３９との隙間４０を調整するために、貫通孔３２，３３はボルト３６，３７の外径よりも僅かに大きくしてある。

［案内レール］
回転刃２０，２１は、図３、４に示す回転刃支持機構４１に支持されている。回転刃支持機構４１は、本体フレーム１０の前面に固定された左右一対の案内レール４２を有する。案内レール４２は、上下方向に向けて配置され、本体フレーム１０の前面に沿って水平方向（以下、この方向を「横方向」という。）に一定の間隔をあけて固定されている。

［第１フレーム］
案内レール４２は、第１フレーム４３を昇降可能に支持している。第１フレーム４３は、横方向から見た状態でロ字形又は四角形に現れる一対のフレーム部（右フレーム部と左フレーム部）４４を有する。左右フレーム部４４はそれぞれ、上下方向に間隔をあけて案内レール４２から前方（以下、この方向に平行な方向を「前後方向」という。）に向かって伸びる上水平部材４５及び下水平部材４６と、上水平部材４５及び下水平部材４６をそれらの両端（本体フレームから離れた遠位部と本体フレームに近い近位端）で互いに連結する前鉛直部材４７と後鉛直部材４８を有する。左右フレーム部４４は、左右の下水平部材４６を互いに連結する下連結部材４８と、左右の前鉛直部材４７を互いに連結する前連結部材４９と、左右の上水平部材４５の近位端側において左右の上水平部材４５を連結する上連結部材５０によって、連結されている。左右フレーム部４４の近位端側上部と下部には上摺動部（スライダ）５１と下摺動部（スライダ）５２がそれぞれ固定されている。上下摺動部５１，５２は案内レール４２に昇降可能に連結されている。

下連結部材４８には該下連結部材４８の上面と下面を貫通する貫通孔５３が形成されており、貫通孔５３に内ねじ部材（ナット）５４が固定されている。図示のとおり、内ねじ部材５４の中心軸は上下方向に向けられている。

内ねじ部材５４には外ねじ部材（ねじ軸）５５が螺合されている。外ねじ部材５５の下部は外ねじの無い筒部５６が形成されており、該筒部５６が本体フレーム１０にブラケット５７を介して回転可能に支持されている。筒部５６の下端はブラケット５７の下方に伸びており、そこにはウォームホイール５８が固定されている。図６に示すように、ウォームホイール５８は、本体フレーム１０に固定されたモータ（正逆回転モータ）５９に駆動連結されたウォーム６０がかみ合っている。したがって、モータ５９を正逆回転すると、その回転がウォーム６０、ウォームホイール５８、及び外ねじ部材５５に伝わり、内ねじ部材５４及びこれを保持する第１フレーム４３が上昇位置（図４）と下降位置（図５）との間を移動する。

［第２フレーム］
第１フレーム４３は、第２フレーム６１を支持している。第２フレーム６１は、図３に示す動作状態（袋体製造時の状態）で前後方向に延在する水平部材６２と、水平部材６２の両端（本体フレームに遠い遠位端と本体フレームに近い近位端）からそれぞれ上方に伸びる垂直部材６３，６４を有する。

前後の垂直部材６３，６４は、略中段部分が連結部材６５によって連結されている。垂直部材６３，６４の上端には、他方の垂直部材６４，６３に向かって延びるアーム６６，６７が固定されている。

連結部材６５とアーム６６，６７には、図３の状態で前後方向に間隔をあけて鉛直方向に伸びる２つの軸２２，２３に沿ってそれぞれ上下の貫通孔６８，６９、７０，７１が形成されており、貫通孔６８，７０に一方の回転刃２０のシャフト７２が回転可能に挿通され、貫通孔６９，７１に他方の回転刃２１のシャフト７３が回転可能に挿通されている。

水平部材６２は、軸２３の延長上に貫通孔７４が形成されており、該貫通孔７４にシャフト７３が挿通されている。また、水平部材６２はモータ７５を支持しており、モータ７５がシャフト７３に駆動連結されている。

回転刃２０，２１のシャフト７０，７１には外歯車７６，７７が固定されており、外歯車７６，７７は互いに噛み合っている。

図示しないが、第１フレーム４３と第２フレーム６１には、第２フレーム６１を図３の動作状態に固定するロック機構を備えている。

したがって、動作時（袋体製造時）、第１フレーム４３と第２フレーム６１は図４に示す上昇位置に保持されており、この状態で、モータ７５が駆動するとその回転はシャフト７３を介して外歯車７７、７６に伝達され、これにより回転刃２０，２１が逆方向に回転し、搬送経路１９（図３参照）に沿って搬送されてくる連続袋体１０５を縦シール１０１の部分で切断する又は縦シール１０１にミシン目１０６を入れる。

［３．回転刃の調整機構］
上述のように、切断部１８は、薄いフィルム又はシートからなる包装材を縦シール１０１において正確に切断する又はそこにミシン目を一様に入れるために、回転刃２０，２１の間隔は高精度に調整しなければならない。また、回転刃２０，２１の間隔を精度良く調整するためには、調整時、回転刃２０，２１の隙間を軸２２，２３に平行な方向から確認できることが好ましい。そのために、実施形態の包装機１は、第２フレーム６１が、図４に示すように回転刃２０，２１の軸２２，２３が上下方向に向けられた動作位置と、図５に示すように回転刃２０，２１の軸２２，２３が後方から前方に向かって斜め上方に傾斜した調整位置との間を移動できるように、構成されている。

具体的に、実施形態において、第１フレーム４３と第２フレーム６１は、第１フレーム４３の前連結部材４９に横方向に間隔をあけて固定された左右一対のブラケット８０（一方は図示せず）と、横方向に延びて一対のブラケット８０に回転可能に支持された水平シャフト８１と、水平シャフト８１と第２フレーム６１の水平部材６２を連結するアーム８２によって、連結されている。また、第２フレーム６１は、動作位置において、その一部（例えば、水平部材６２又は近位側の垂直部材６５の下端）が第１フレーム４３の上連結部材５０に支持されるように構成されている。したがって、第２フレーム６１は、動作位置において、前方と後方のそれぞれの部分が第１フレーム４３に支持される。

第２フレーム６１は、調整位置において、位置決め機構８５によって位置決めされる。位置決め機構８５は、第１フレーム４３の前連結部材４９から前方に突出した支持部８６と、第２フレーム６１の水平部材６２に設けられた被支持部８７を有する。実施形態では、第２フレーム６１の傾斜角度を調整できるように、調整位置において被支持部８７が対向する箇所（支持部８６の一部）には上下方向に向けてねじ孔８８が形成されると共にねじ孔８８にねじ（ボルト）８９が螺合されており、ねじ８９の頭部で第２フレーム６１の被支持部８７を支持するように構成されている。

［４．回転刃調整］
以上の構成を備えた切断部１８によれば、回転刃２０，２１の調整時、モータ５９を駆動して、第１フレーム４３と第２フレーム６１を上昇位置（図４）から下降位置（図５）に移動する。次に、ロック機構を解除して第１フレーム４３から第２フレーム６１を回転可能に解放して、第２フレーム６１を持ってこれを動作位置から調整位置に傾ける。第２フレーム６１の傾斜角度は、オペレータの体格や作業環境に応じてねじ８９の高さを操作することによって調整できる。

したがって、図５に示すように、オペレータＯＰは、回転刃２０，２１の隙間４０を軸２２，２３に平行な斜め上方向９０から見ながら、回転刃２０，２１の板刃３０，３１（特に、刃先３８，３９又は刃面）の間隔を精度良く調整できる。

なお、以上の説明では、「水平方向」の用語を用いているが、この用語は完全に水平な方向だけでなく、完全な水平方向に対して多少の傾いた方向も含むものと理解すべきである。同様に、「鉛直方向」の用語も、完全に鉛直な方向（重力方向）だけでなく、重力方向に対して多少傾いた方向も含むものと理解すべきである。

１８：切断部
２０，２１：回転刃
２２，２３：軸
４１：回転刃支持機構
４３：第１フレーム
６１：第２のフレーム
８５：位置決め機構

Claims (3)

1. 鉛直方向に向けられた２つの軸（２２，２３）を中心に逆方向に回転する２つの回転刃（２０，２１）を有し、前記２つの回転刃（２０，２１）の間を水平方向に移動する包装体（１０５）を前記２つの回転刃（２０，２１）でもって切断する切断部（１８）を備えた包装機（１）であって、
   前記包装機（１）の本体フレーム（１０）と、
   前記本体フレーム（１０）の前面に設けられた第１フレーム（４３）と、
   前記本体フレーム（１０）の前記前面に沿って前記水平方向に延在するシャフト（８１）と、
   前記シャフト（８１）を介して前記第１フレーム（４３）に対して揺動可能に支持された第２フレーム（６１）と、
   前記本体フレーム（１０）の前後方向に間隔をあけて配置された２つの軸（２２，２３）を中心に逆方向に回転可能に前記第２フレーム（６１）に設けられた２つの回転刃（２０，２１）を有し、
   前記第２フレーム（６１）は、前記２つの軸（２２，２３）が上方に向けられた動作位置と、前記２つの軸（２２，２３）が前記本体フレーム（１０）の前方において後から前に向かって斜め上方に向けられた調整位置との間を移動可能に、前記第１フレーム（４３））に設けられていることを特徴とする、包装機。
2. 前記第１フレーム（４３）を昇降させる機構（４２，５１，５２,５９）を有する請求項１に記載の包装機。
3. 前記調整位置において、前記第２フレーム（６１）の傾斜角を調整する機構（８５）を有する請求項１又は２の包装機。

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