JP5038846B2 - エンドシール装置 - Google Patents

Description

本発明は、いわゆるボックスモーションタイプのエンドシール装置に関するもので、より具体的には、エンドシール装置内を移動する被包装物を内包する包装フィルムの搬送面となる渡り機構を備えたエンドシール装置に関する。

包装機の一形態であるピロー包装機は、以下のような構成を備えている。まず、原反ロールに巻き取られた帯状フィルムを連続して製袋器に供給し、その製袋器を通過させる際に筒状に製袋された筒状フィルムを形成する。また、この製袋器の上流側には被包装物搬送供給装置を配置し、その被包装物搬送供給装置から所定間隔毎に搬送される被包装物が、製袋器内に供給される。これにより、被包装物が製袋器内を通過すると、筒状フィルム内に所定間隔毎に収納されることになり、その被包装物は筒状フィルムとともに搬送される。そして、その搬送方向に沿って、センターシール装置並びにエンドシール装置が配置されている。センターシール装置は、筒状フィルムのフィルム重合端をシールするものである。エンドシール装置は、筒状フィルムを進行方向横方向（前後の被包装物が存在していない部分）にシールするとともに、カットすることで、先端の被包装物が収納された筒状フィルムの部分を後続の筒状フィルムから分離し、包装体を製造するようになる。

上記のエンドシール装置の一形態として、筒状フィルムを挟んで上下に配置される一対のトップシーラ（カッター刃が内蔵されている）と、そのトップシーラのシール面を対向させた状態を保持しながらそのトップシーラを所定の軌跡で移動させる駆動機構とを備えたものがある。そして、上下のトップシーラは、筒状フィルムの所定位置を上下から挟み込んだ状態で一定量だけ筒状フィルムとともに前進移動する。これにより、筒状フィルムの挟まれた部位が熱シールされるとともに、カットされる。この種のエンドシール装置のタイプは、ボックスモーションタイプとも称されている。

係るボックスモーションタイプのエンドシール装置としては、例えば、特許文献１に開示されたものがある。この特許文献１に開示されたエンドシール装置は、トップシーラのシール面を対向させた状態を保持しながらそのトップシーラを所定の軌跡で移動させる駆動機構として溝カムを用いている。そして、この溝カムの形状をシール時に水平となる部分を設けることにより、上下のトップシーラが筒状フィルムを挟み込んだ状態のまま一定距離だけ筒状フィルムとともに前進移動することで、シール時間を増加させたものである。

ところで、トップシーラの前後には、渡り装置が設けられ、トップシーラ間を被包装物を内包する筒状フィルムが安定して移動できるようにしている。そして、ボックスモーションタイプの場合、トップシーラが前後方向にも移動することから、渡り装置の搬送ベルトフレームも水平方向に自在に移動可能とするとともに、その搬送ベルトフレームをトップシーラの取付台に連携し、トップシーラーが前後方向（製品の流れ方向）に移動するのに対して、搬送ベルトフレームが追従するようになっている。これにより、トップシーラと、搬送ベルトフレームに掛け渡された搬送ベルトとの間が大きく開いてしまうのが抑制される。

そして、ピロー包装機における搬送装置では、例えば食品を搬送する場合において、搬送ベルトを常に清潔に保つために搬送ベルトの洗浄を行っている。また、搬送ベルトの部品交換等のメンテナンスにおいても、搬送ベルトを取り外すことがある。上記の渡り装置における搬送ベルトについても同様である。

搬送ベルトの洗浄性を向上させたものとして、ボックスモーションタイプのエンドシール装置の渡り装置に適用したものではないが、例えば特許文献２に開示された装置がある。この装置は、搬送ベルトを外すために搬送ベルトフレーム自体をエンドシール装置から容易に外せる構造としている。また、搬送ベルトを容易に取り外すことのできる構造の搬送装置として、特許文献３，特許文献４に開示された装置がある。これらの装置では、搬送ベルトフレームを取り外すことなく、搬送ベルトを取り外せる構造となっている。
実開昭５８−１３６４０５ 特開平１１−９１７０７ 特開２００６−３３５４６６ 特開２００７−１０６５２３

本発明が対象とするボックスモーションタイプのエンドシール装置に設けられる渡り装置の場合、上述したようにトップシーラの前後方向の移動に追従して搬送ベルトの少なくとも一部も前後方向に水平移動を行なうため、トップシーラ（それを取り付けるシーラ取付台）と渡り装置とは連結されているので、搬送ベルトを掛け渡した搬送ベルトフレームごと取り外すことは困難である。よって、特許文献２に開示された技術をそのまま適用することはできない。

上記のように、渡り装置とトップシーラ（それを取り付けるシーラ取付台）とが連結されているとともに、搬送ベルトが前後方向に水平移動をしても当該搬送ベルトがたわむことがないようにするために搬送ベルトを適宜箇所で折り返すようにしてプーリに掛け渡すといった複雑な経路を採っていることから、搬送ベルトのみを取り外すことは簡単には行えない。よって、特許文献３及び特許文献４にあるように、駆動プーリ及び従動プーリに無端ベルトが掛けられたのみといった単純な構成ではないので、それら両特許文献に開示された技術をそのまま適用することはできない。

従って、搬送ベルトの清掃作業が繁雑であるばかりでなく、搬送ベルトが破損した場合には、搬送ベルト交換のために大掛かりな分解作業を伴う必要が生じ、包装機を長時間に渡り停止しなくてはならなかった。

本発明は、スライドを行う搬送ベルトにおいて、大掛かりな分解作業を必要としないで清掃や部品交換等のメンテナンスのために容易にベルトの取外しを行うことのできるエンドシール装置を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明に係るエンドシール装置は、（１）被包装物を内包する包装フィルムを挟んで上下に配置され、その包装フィルムの進行方向横方向にシールするトップシーラと、そのトップシーラのシール面を対向させた状態を保持しながらそのトップシーラを所定の軌跡で公転移動させる駆動機構と、そのトップシーラの上流側に配置される第１搬送ベルト装置と、そのトップシーラの下流側に配置される第２搬送ベルト装置と、を備え、前記第１搬送ベルト装置と前記第２搬送ベルト装置は、そのトップシーラ側の先端部が前記トップシーラの前後方向の移動に追従して前後方向に移動するように構成されるエンドシール装置を前提とする。そして、前記第１搬送ベルト装置と、前記第２搬送ベルト装置の少なくとも一方が、左右に所定の間隔を置いて配置された支持フレームと、その支持フレーム間に支持される複数のプーリと、その複数のプーリに掛け渡される搬送ベルトと、を備える。前記複数のプーリのうちの少なくとも２つは搬送ベルトの外面に接触し、他のプーリは搬送ベルトの内面に接触するように構成される。そして、その外面に接触するプーリの少なくとも１つは、一方の支持フレームに対して開閉自在に連結される開閉バーに取り付けられ、その開閉バーを閉じて両方の支持フレームの連結することでその開閉バーに取り付けられたプーリが前記搬送ベルトに接触し、内方に向けて付勢するように構成され、その外面に接触する残りのプーリは、前記支持フレームの周縁に形成された切欠溝に回転自在に支持されるように構成されるようにした。

外面に接触するプーリは、実施形態ではリターンプーリ４４と抑えプーリ４８とにより実現される。実施形態では、それぞれ１つずつであるが、複数設けてもよい。また、支持フレームは、実施形態では、スイングフレーム５１と固定フレーム５２とにより実現される。実施形態では、複数のフレームにより構成されるが、１つでももちろんよい。

開閉バーに取り付けられるプーリは、その開閉バーを開くことで搬送ベルトからり反させることができる。また、このように開閉バーに支持されたプーリが搬送ベルトから離反すると、搬送ベルトにたるみが生じるので、切欠溝に支持されているプーリも取り外すことができる。これにより、搬送ベルトの外面に接触する複数のプーリは、すべて搬送ベルトから離反されるので、残ったプーリは搬送ベルトの内面に接触するもののみとなるので、搬送ベルトを簡単に取り外すことができる。

（２）前記切欠溝は、開口部よりもその奥側が下方に位置するように斜めに切り欠かれるようにするとよい。このようにすると、プーリは当該切欠溝に安定して支持されるので好ましい。

（３）前記一対の支持フレームは、それぞれ前記上下のトップシーラや前記駆動機構を装着する機枠に連携され、その一対の支持フレームの少なくとも一方は、連携するブラケットを着脱自在にし、そのブラケットを取り外すことで、その機枠との間に前記搬送ベルトを通過させる隙間を形成するように構成するとよい。

係る構成を採ると、搬送ベルトの着脱は簡単に行えるとともに、搬送ベルトをセットした通常の状態ではブラケットを取り付けることで、支持プレートをしっかりと連結できるので、包装作業時の搬送が安定して行える。

本発明は、搬送ベルトを簡単に取り外すことができるので、搬送ベルトの清掃や部品交換等のメンテナンスが短時間で行うことができる。

図１に示すように、本実施の形態のエンドシール装置が実装されるピロー包装機１０は、包装機本体１１と、その包装機本体１１に対して帯状の包装フィルムを連続して供給するフィルム供給装置１２と、包装機本体１１の上流側に配置され、その包装機本体１１に対して被包装物１３を所定間隔毎に供給する被包装物搬送供給装置１４とを備えている。

フィルム供給装置１２は、帯状フィルム１５をロール状に巻き取った原反ロール１６に対し、図示省略する駆動モータ（サーボモータ等の速度制御可能なモータ）の出力を連係し、原反ロール１６の回転速度を適宜制御しながら一定速度で包装機本体１１に供給する。また、図示省略しているが、原反ロール１６から包装機本体１１に至る所定位置に各種のローラを配置し、原反ロール１６から送り出された帯状フィルム１５は、そのローラに掛け渡されることで、所定の経路を通って包装機本体１１に導かれる。もちろん、本発明では、必ずしも原反ロール１６に駆動モータを連係する必要はなく、包装フィルムの搬送経路上にフィードローラを設け、引き出すようにしても良い。

被包装物搬送供給装置１４は、前後に配置されたスプロケット１７（図では、進行方向前方のみ記載）と、その複数のスプロケット１７に掛け渡されたエンドレスチェーン１８と、そのエンドレスチェーン１８に所定ピッチ毎に取り付けられた複数の押送フィンガー１９とにより構成される。これにより、被包装物１３の後面に押送フィンガー１９が突き当たると、押送フィンガー１９の移動に伴い、被包装物１３も前進移動する。

包装機本体１１は、供給される帯状フィルム１５を筒状フィルム２１に整袋する製袋器２０と、その製袋器２０の下流側に配置されたセンターシール装置２４と、そのセンターシール装置２４の下流側に配置され、筒状フィルム２１を搬送するベルトコンベア２３と、ベルトコンベア２３の上方に配置された上側抑えベルト２５と、ベルトコンベア２３の下流側に配置されたエンドシール装置３０と、エンドシール装置３０の下流側に配置された搬出コンベア２６と、を備えている。

製袋器２０は、フィルム供給装置１２から連続して供給される帯状フィルム１５を通過させることで、帯状フィルム１５の両側端縁部１５ａ同士を接触（重合）させるとともに、筒状となった筒状フィルム２１に整袋するものである。また、被包装物搬送供給装置１４から包装機本体１１に対して順次供給される被包装物１３は、製袋器２０内に挿入される。これにより、製袋器２０に供給された被包装物１３は、筒状フィルム２１内に所定間隔ごとに配置されることになる。

センターシール装置２４は、重合された帯状フィルム１５の両側端縁部１５ａをシールする。このセンターシール装置２４は、帯状フィルム１５の両側端縁部１５ａを両側から挟み込み、熱シールする。

上側抑えベルト２５は、エンドシール装置３０の上流側の直近に配置されており、筒状フィルム２１内の被包装物１３が上方に持ち上がるのを抑制し、水平状態を保持しながら搬送できるようにしている。

エンドシール装置３０は、筒状フィルム２１に対し、進行方向と直交する方向、つまり、横断する方向にシールすると共にカットするものである。そのシール・カットするフィルム部位は、前後の被包装物１３の間の所定位置である。これにより、エンドシール装置３０を通過することで、筒状フィルム２１の先頭部分は、後続から分離され、包装体２７が製造される。

以下、エンドシール装置３０について説明する。エンドシール装置３０は、筒状フィルム２１を挟んで上下に対向配置されるトップシーラ３１ａ，３１ｂを備え、そのトップシーラ３１ａ，３１ｂのシール面を対向させた状態を保持しながらそれぞれを所定の軌跡で公転移動させるようになっている。

すなわち、上下のトップシーラ３１ａ，３１ｂは、それぞれ上側シーラ取付台３２ａ，下側シーラ取付台３２ｂに取り付けられている。そして、上側シーラ取付台３２ａの進行方向後面には、下方に延びるガイドレール３３を取り付け、一方、下側シーラ取付台３２ｂの進行方向後面には、ガイドレール３３に連係されたスライダ３４を取り付ける。スライダ３４は、ガイドレール３３に沿って往復移動可能となり、これにより、上側シーラ取付台３２ａと下側シーラ取付台３２ｂとが一体化され、それらに取り付けた上下のトップシーラ３１ａ，３１ｂが互いに対向した状態で接近離反するようになる。

上側シーラ取付台３２ａ，下側シーラ取付台３２ｂは、それぞれ両側面に突出するように支持ピン（図示省略）を設け、その支持ピンを回転腕３６に連係することで支持され、回転腕３６の回転に伴い上側シーラ取付台３２ａ，下側シーラ取付台３２ｂは回転する。つまり、回転腕３６には、その外側（下側シーラ取付台３２ｂと反対側）にカムフロア（図示省略）が設けられ、そのカムフロアが機枠４０の側面に取り付けられたカム板３７に設けられたカム溝３８に連携される。これにより、回転腕３６が回転すると、カムフロアもカム溝３８に沿って移動し、カム溝３８のパターンに従い回転中心から接近離反しながら公転移動することで、上側，下側シーラ取付台３２ａ，３２ｂひいては上下のトップシーラ３１ａ，３１ｂが所定の軌跡で公転移動する。なお、回転腕３６は、機枠４０の外側に配置されたギヤ３９に連携され、そのギヤが図示省略の駆動モータに連携されることから、その駆動モータの回転力を受けて回転する。

なお、この上下のトップシーラ３１ａ，３１ｂを公転移動させる機構は、図示する本実施形態のものに限ることはなく、特許文献１に示すものの他、各種のものを利用することができる。

そして、本実施形態では、図２〜図４に示すように、上下のトップシーラ３１ａ，３１ｂ間を筒状フィルム２１（内包する被包装物）を安定して移動させるための渡り装置７０を設けている。この渡り装置７０は、上下のトップシーラ３１ａ，３１ｂの上流側と下流側にそれぞれ設けた搬送ベルト装置を備え、両搬送ベルト装置は、下側のトップシーラ３１ｂが取り付けられる下側シーラ取付台３６ｂに連係され、その下側シーラ取付台３６ｂの前後方向の移動に追従して前後移動することで、その搬送ベルト装置とトップシーラ３１ｂとの前後方向での隙間を一定距離以下に保持するようになっている。なお、図２〜図４では、下流側の搬送ベルト装置４１のみを図示しているが、上流側にも搬送ベルト装置が配置される。

搬送ベルト装置４１は、進行方向後方側先端（トップシーラ３１ａ，３１ｂ側）に前後方向に移動可能に配置したスイングフレーム５１と、そのスイングフレーム５１の下方から前方に至るように配置した固定フレーム５２と、を設け、それら両フレーム５１，５２の適宜位置にプーリを回転自在に指示させ、そのプーリに搬送ベルト４６を掛け渡すことで構成される。

スイングフレーム５１は、左右一対で所定間隔を置いて配置され、それぞれが図示省略の連携部材により、下側シーラ取付台３２ｂに連携され、下側シーラ取付台３２ｂの前後方向の移動に追従して前後進移動する。また、この一対のスイングフレーム５１の上方先端に、小プーリ４２が回転支持され、その小プーリ４２が、下側のトップシーラ３１ｂに近接配置される。また、スイングフレーム５１の先端側下方には従動プーリ４３が回転支持される。これら小プーリ４２，従動プーリ４３は、その両端がスイングフレーム５１の所定位置に設けられた貫通孔（軸受け部）に挿入されることで、自転は許容されるが、簡単にスイングフレーム５１から離脱するのは抑制される。また、これら小プーリ４２，従動プーリ４３は、搬送ベルト４６の内面側に接触する。

さらにスイングフレーム５１の進行方向前方側の下方所定位置に、帯状の切欠溝５１ａを設け、その切欠溝５１ａにリターンプーリ４４を回転自在に支持させる。この切欠溝５１ａは、上方から斜め下方に向けて延びるように形成されているので、リターンプーリ４４の回転軸を切欠溝５１ａに挿入すると、その自重により奥側（下方）へ移動するので、離脱することはない。さらに、リターンプーリ４４は、搬送ベルト４６の外面側に接触する。つまり、搬送ベルト４６は、このリターンプーリ４４で折り返して従動プーリ４３，小プーリ４２に至るように掛け渡される。このように、進行方向前方側に開口する切欠溝５１ａにリターンプーリ４４を装着するとともに、そのリターンプーリ４４が搬送ベルトの４６の外面側に接触するようにしたため、図３に示すように、リターンプーリ４４が切欠溝５１ａから離脱する方向（図中右方向）には搬送ベルト４６が存在しており、その離脱が抑止される。

一方、固定フレーム５２は、エンドシール装置３０の機枠４０の背面板４０ａの下方に対して固定される。すなわち、背面板４０ａの下方に、帯状プレート５３を固定し、その帯状プレート５３と固定フレーム５２とを、ブラケット５４にて連結する。ブラケット５４の接触面側の中央には、上下方向に延びる突部５４ａを設けている。これにより、帯状プレート５３と固定フレーム５２とは、その突部５４ａの幅に相当する隙間Ｓ′が形成される。

固定フレーム５２の適宜位置には、従動プーリ４３を回転自在に支持させる。また、固定フレーム５２の下方には、駆動プーリ４５を回転可能に支持させている。これら従動プーリ４３と駆動プーリ４５は、搬送ベルト４６の内面側に接触する。さらに駆動プーリ４５は、図示省略の駆動モータに連携され、回転力を受ける。この回転力が搬送ベルト４６に伝わり、搬送ベルト４６が回転する。

固定フレーム５２の進行方向前方側所定位置には、抑えプーリ４８を取り付けている。この抑えプーリ４８は、搬送ベルト４６の外面側に接触し、内方に向けてテンションを掛けるものである。つまり、一方の固定フレーム５２に対してヒンジ等により開閉自在に片持ち支持される開閉バー５６に、抑えプーリ４８を回転自在に連結する。開閉バー５６の自由端側には、固定ボルト５７が装着され、開閉バー５６を閉じた状態では、その固定ボルト５６に対向する固定フレーム５２に設けられた受け部材５８にその固定ボルト５７の先端を挿入するとともに締め付けることで固定する。すると、抑えプーリ４８が搬送ベルト４６の外面側に接触し、これを内方に付勢する。また、固定ボルト５７を外すことで、開閉バー５６をフリーにし、それを開いて抑えプーリ４８を搬送ベルト４６から離反させることができる。

次に、上記の実施形態の作用を説明する。開閉バー５６を閉じた状態では、搬送ベルト４６は、その外面側で接触するリターンプーリ４４の部分で大きく折り返されるとともに、抑えプーリ４８によって一定のテンションが与えられ、ぴんと張った状態となる。そして、駆動プーリ４５の回転に伴い、回転し、搬送処理を行なう。

一方、搬送ベルト４６の清掃その他のメンテナンスを行なう場合、一方の固定フレーム５２に連結されたブラケット５４を取り外す。これにより、搬送ベルト装置４０は、もう一方の固定フレーム５２に連結されたブラケット５４によって機枠４０の背面板４０ａに片持ち支持された状態となる。そして、ブラケット５４を外した側は、機枠４０（背面板４０ａ）と、固定フレーム５２との間に隙間Ｓ′が形成される。この隙間Ｓ′は、少なくとも搬送ベルト４６の厚さよりは広く設定している。また、そのブラケット５４を取り外した側のスライドフレーム５１と下側シーラ取付台３２ｂとを連携も解除し、搬送ベルト４６が通過可能とする。

また、このブラケット５４の取り外し作業と前後して、開閉バー５６を開き、抑えプーリ４８を搬送ベルト４６から離反させる。これにより、搬送ベルト４６は、抑えプーリ４８からの内方に向けての付勢力が解除されるので、たるむ。すると、リターンプーリ４４の折り返し部分における搬送ベルト４６の部位もゆるむので、リターンプーリ４４を切欠溝５１ａから簡単に取り外すことができる（図２参照）。すると、搬送ベルト４６に接触する小プーリ４２，従動プーリ４３，駆動プーリ４５は、いずれも搬送ベルト４６の内面に接触するので、搬送ベルト４６を各プーリから離脱して取り外すことが簡単に行なえ、さらに、取り外した搬送ベルト４６は、隙間Ｓ′等を介して両フレーム５１，５２から手前側に外すことができる。

このように取り外してフリーとなった搬送ベルトは、簡単に清掃作業を行なうことができるし、別の搬送ベルトへの交換も簡単に行える。また、搬送ベルト４６の搬送ベルト装置４１への取り付けは、上記と逆の手順で行なうことになる。

また、上述した実施形態では、下流側の搬送ベルト装置４１に適用した例を示したが、これとは逆に上流側の搬送ベルト側のみに適用しても良いし、上流側と下流側の両方の搬送ベルト装置に適用してももちろん良い。

上述した実施形態では、いずれもピロー包装機に適用した場合を示しているが、本発明はこれに限ることはなく、四方シール包装機，深絞り包装機その他の各種の包装機に適用できる。

本発明のエンドシール装置が実装される包装機の一例を示す図である。 本発明に係るエンドシール装置の一実施形態を示す斜視図である。 本発明に係るエンドシール装置の一実施形態を示す正面図である。 本発明に係るエンドシール装置の一実施形態を示す平面図である。

符号の説明

１０ ピロー包装機
１１ 包装機本体
１２ フィルム供給装置
１３ 被包装物
１４ 被包装物搬送供給装置
２１ 筒状フィルム
２４ センターシール装置
３０ エンドシール装置
３１ａ 上側のトップシーラ
３１ｂ 下側のトップシーラ
４１ 搬送ベルト装置
４４ リターンプーリ
４６ 搬送ベルト
５１ スイングフレーム
５１ａ 切欠溝
５２ 固定フレーム

Claims (3)

1. 被包装物を内包する包装フィルムを挟んで上下に配置され、その包装フィルムの進行方向横方向にシールするトップシーラと、
   そのトップシーラのシール面を対向させた状態を保持しながらそのトップシーラを所定の軌跡で公転移動させる駆動機構と、
   そのトップシーラの上流側に配置される第１搬送ベルト装置と、
   そのトップシーラの下流側に配置される第２搬送ベルト装置と、
   を備え、
   前記第１搬送ベルト装置と前記第２搬送ベルト装置は、そのトップシーラ側の先端部が前記トップシーラの前後方向の移動に追従して前後方向に移動するように構成されるエンドシール装置であって、
   前記第１搬送ベルト装置と、前記第２搬送ベルト装置の少なくとも一方が、
   左右に所定の間隔を置いて配置された支持フレームと、
   その支持フレーム間に支持される複数のプーリと、
   その複数のプーリに掛け渡される搬送ベルトと、を備え、
   前記複数のプーリのうちの少なくとも２つは搬送ベルトの外面に接触し、他のプーリは搬送ベルトの内面に接触するように構成され、
   その外面に接触するプーリの少なくとも１つは、一方の支持フレームに対して開閉自在に連結される開閉バーに取り付けられ、その開閉バーを閉じて両方の支持フレームの連結することでその開閉バーに取り付けられたプーリが前記搬送ベルトに接触し、内方に向けて付勢するように構成され、
   その外面に接触する残りのプーリは、前記支持フレームの周縁に形成された切欠溝に回転自在に支持されるように構成された
   ことを特徴とするエンドシール装置。
2. 前記切欠溝は、開口部よりもその奥側が下方に位置するように斜めに切り欠かれていることを特徴とする請求項１に記載のエンドシール装置。
3. 前記一対の支持フレームは、それぞれ前記上下のトップシーラや前記駆動機構を装着する機枠に連携され、
   その一対の支持フレームの少なくとも一方は、連携するブラケットを着脱自在にし、そのブラケットを取り外すことで、その機枠との間に前記搬送ベルトを通過させる隙間を形成するように構成したことを特徴とする請求項１または２に記載のエンドシール装置。

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