(57)【要約】【課題】簡素な装置構成により、高速で、複数の袋の各々に対して内容物を圧縮しながら投入することができる投入装置及び包装システムを提供する。【解決手段】投入装置１３は、複数の貫通孔３４を有する回転テーブル３２と、回転テーブル３２に取り付けられ可撓性を有する複数の保持部３１と、保持駆動部３３とを備える。保持駆動部３３は、投入ゾーンＺ１に配置される保持部３１を移動させて、当該保持部３１の一部を対応の貫通孔３４に配置しつつ当該保持部の他の一部を投入ゾーンＺ１に位置する袋Ｂの内側に配置する。各保持部３１は、対応の貫通孔３４に対する相対位置に応じて断面径が可変である内側スペース３１ｓを有する。各保持部３１は、補給ゾーンにおいて受け取った内容物を内側スペース３１ｓにおいて保持し、投入ゾーンＺ１において内容物を内側スペース３１ｓから袋Ｂの内側に引き渡す。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の貫通孔を有する回転テーブルと、
前記回転テーブルに取り付けられ可撓性を有する複数の保持部であって、前記回転テーブルの回転に応じて投入ゾーン及び補給ゾーンを含む複数の配置ゾーンに配置される複数の保持部と、
前記投入ゾーンに配置される保持部を移動させて、当該保持部の一部を対応の貫通孔に配置しつつ当該保持部の他の一部を前記投入ゾーンに位置する袋の内側に配置する保持駆動部と、を備え、
前記複数の保持部の各々は、対応の貫通孔に対する相対位置に応じて断面径が可変である内側スペースを有し、
前記複数の保持部の各々は、前記補給ゾーンにおいて受け取った内容物を前記内側スペースにおいて保持し、前記投入ゾーンにおいて当該内容物を前記内側スペースから前記袋の内側に引き渡す、投入装置。
【請求項２】
前記複数の保持部の各々は、常に一部が対応の貫通孔の内側に配置され、対応の貫通孔に沿ってスライド可能に設けられている請求項１に記載の投入装置。
【請求項３】
前記保持駆動部は、
前記補給ゾーンにおいて前記複数の保持部の各々を、第１高さ位置に配置し、
前記投入ゾーンにおいて前記複数の保持部の各々を、第２高さ位置と第３高さ位置との間で移動させ、
前記第２高さ位置及び前記第３高さ位置は、前記第１高さ位置よりも下方に位置し、
前記投入ゾーンにおいて前記第２高さ位置に配置されている保持部は、全体が、前記袋の外側に配置されており、
前記投入ゾーンにおいて前記第３高さ位置に配置されている保持部は、一部が、前記袋の内側に配置されている請求項１又は２に記載の投入装置。
【請求項４】
前記保持駆動部は、
高さ方向位置が変動するカムガイドと、
前記複数の保持部のそれぞれに取り付けられる複数の連結体と、
前記複数の連結体のそれぞれに取り付けられ、前記カムガイドに沿って移動する複数のカム移動体と、を有し、
前記複数の保持部の各々は、対応の連結体を介して連結される対応のカム移動体の高さ方向位置に応じた高さ方向位置に、配置される請求項１〜３のいずれか一項に記載の投入装置。
【請求項５】
前記保持駆動部は、カム駆動部を有し、
前記カムガイドは、前記投入ゾーンに配置される分割カムガイドであって、高さ方向に移動可能に設けられる分割カムガイドを有し、
前記カム駆動部は、前記投入ゾーンに配置される前記複数の保持部の各々の対応のカム移動体が前記分割カムガイドに配置されている状態で前記分割カムガイドを高さ方向に移動させて、前記投入ゾーンに配置される前記複数の保持部の各々を第２高さ位置と第３高さ位置との間で移動させる、請求項４に記載の投入装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の投入装置と、
袋を間欠的に搬送し、複数のステーションに当該袋を配置する搬送装置と、を備え、
前記複数のステーションは、前記投入ゾーンに対応する投入ステーションを含み、
前記複数の保持部の各々は、前記搬送装置によって前記袋が前記投入ステーションに配置されている間に、前記内容物を前記内側スペースから前記袋の内側に引き渡す包装システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、袋に内容物を投入する投入装置及び包装システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
葉物（例えばほうれん草）やキノコ類（例えば榎茸）などの内容物は、束で袋に入れられて出荷及び販売されることが多いが、横断面方向に大きく膨らんで嵩張りやすい。そのような嵩張りやすい内容物を、限られた大きさの袋に適切な状態で収容することは手間を要する。
【０００３】
特許文献１は、内容物を圧縮しながら袋に投入するための投入装置を開示する。特許文献１の投入装置によれば、可撓性の投入シュータが、円弧を描きながら下降する際に、案内板によって曲げられながら袋の内側に案内される。これにより投入シュータに載せられた内容物が袋に投入される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−４３９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の投入装置には、投入シュータが１つのみ設けられている。したがって連続的に内容物を多数の袋に投入する際には、「内容物を投入シュータに載せる工程」及び「投入シュータから袋内に内容物を移動させる工程」を順番に繰り返し行う必要があり、これらの工程を同時に行うことができない。すなわち「投入シュータから袋内に内容物を移動させる工程」が終わった後（厳密には、投入シュータが袋の外側に退避した後）でなければ、「新たな内容物を投入シュータに載せる工程」を行うことができない。
【０００６】
そのため特許文献１の投入装置によって連続的に内容物を多数の袋に投入するのに要する時間には、「投入シュータから袋内に内容物を移動させる工程」に要する時間及び「内容物を投入シュータに載せる工程」に要する時間が累積的に影響する。したがって「投入シュータから袋内に内容物を移動させる工程」に要する時間及び「内容物を投入シュータに載せる工程」に要する時間のうちの一方のみを短縮しても、他方がボトルネックとなって、多数の袋に内容物を投入するのに要する時間を必ずしも効果的に短縮するができない。
【０００７】
また短時間で多数の袋に内容物を投入するために、特許文献１の投入シュータを複数設置し、これらの複数の投入シュータを並列的に作動させることも考えられる。しかしながら複数の投入シュータを設置する場合、内容物を袋に投入するための他のデバイスも複数設置することが求められるため、必要とされる設置スペースが増大するとともに装置コストも増大する。
【０００８】
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、簡素な装置構成により、高速で、複数の袋の各々に対して内容物を圧縮しながら投入することができる装置及び方法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】
【０００９】
本発明の一態様は、複数の貫通孔を有する回転テーブルと、回転テーブルに取り付けられ可撓性を有する複数の保持部であって、回転テーブルの回転に応じて投入ゾーン及び補給ゾーンを含む複数の配置ゾーンに配置される複数の保持部と、投入ゾーンに配置される保持部を移動させて、当該保持部の一部を対応の貫通孔に配置しつつ当該保持部の他の一部を投入ゾーンに位置する袋の内側に配置する保持駆動部と、を備え、複数の保持部の各々は、対応の貫通孔に対する相対位置に応じて断面径が可変である内側スペースを有し、複数の保持部の各々は、補給ゾーンにおいて受け取った内容物を内側スペースにおいて保持し、投入ゾーンにおいて当該内容物を内側スペースから袋の内側に引き渡す、投入装置に関する。
【００１０】
複数の保持部の各々は、常に一部が対応の貫通孔の内側に配置され、対応の貫通孔に沿ってスライド可能に設けられていてもよい。
【００１１】
保持駆動部は、補給ゾーンにおいて複数の保持部の各々を、第１高さ位置に配置し、投入ゾーンにおいて複数の保持部の各々を、第２高さ位置と第３高さ位置との間で移動させ、第２高さ位置及び第３高さ位置は、第１高さ位置よりも下方に位置し、投入ゾーンにおいて第２高さ位置に配置されている保持部は、全体が、袋の外側に配置されており、投入ゾーンにおいて第３高さ位置に配置されている保持部は、一部が、袋の内側に配置されていてもよい。
【００１２】
保持駆動部は、高さ方向位置が変動するカムガイドと、複数の保持部のそれぞれに取り付けられる複数の連結体と、複数の連結体のそれぞれに取り付けられ、カムガイドに沿って移動する複数のカム移動体と、を有し、複数の保持部の各々は、対応の連結体を介して連結される対応のカム移動体の高さ方向位置に応じた高さ方向位置に、配置されてもよい。
【００１３】
保持駆動部は、カム駆動部を有し、カムガイドは、投入ゾーンに配置される分割カムガイドであって、高さ方向に移動可能に設けられる分割カムガイドを有し、カム駆動部は、投入ゾーンに配置される複数の保持部の各々の対応のカム移動体が分割カムガイドに配置されている状態で分割カムガイドを高さ方向に移動させて、投入ゾーンに配置される複数の保持部の各々を第２高さ位置と第３高さ位置との間で移動させてもよい。
【００１４】
本発明の他の態様は、上記の投入装置と、袋を間欠的に搬送し、複数のステーションに当該袋を配置する搬送装置と、を備え、複数のステーションは、投入ゾーンに対応する投入ステーションを含み、複数の保持部の各々は、搬送装置によって袋が投入ステーションに配置されている間に、内容物を内側スペースから袋の内側に引き渡す包装システムに関する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、簡素な装置構成により、高速で、複数の袋の各々に対して内容物を圧縮しながら投入することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、包装システムの平面図である。
【図２】図２は、投入装置の平面図である。
【図３】図３は、投入装置の拡大図であり、保持部の正面構造を示す。
【図４】図４は、投入装置の拡大図であり、保持部の側面構造を示す。
【図５】図５は、投入装置の拡大図であり、投入工程を説明するための図である。
【図６】図６は、投入装置の拡大図であり、投入工程を説明するための図である。
【図７】図７は、投入装置の拡大図であり、投入工程を説明するための図である。
【図８】図８は、投入装置の拡大図であり、投入工程を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態に係る装置及び方法を説明する。
【００１８】
以下に説明する包装システム（特に投入装置）は、嵩張りやすい内容物を袋に投入する場合に、好適に用いられうる。特に、外力が加えられていない自然状態では袋（特に口部）よりも大きく、口部を介して袋の内側に導き入れるためには圧縮されることが必要とされる物を内容物とする場合に、下述の包装システム（特に投入装置）は特に好適に用いられうる。したがって、例えば葉物（例えばほうれん草）やキノコ類（例えば榎茸）などを内容物として用いる場合に、下述の包装システム（特に投入装置）を好適に使って包装処理を行うことが可能である。なお下述の包装システム（特に投入装置）を適用可能な内容物の具体的な種類は限定されず、食品、日用品、或いは他の用途に用いられる物が内容物として袋に投入されてもよい。
【００１９】
袋の具体的な形態も特に限定されない。
【００２０】
また以下の説明において、高さ方向は、重力が作用する鉛直方向と平行な方向を意味し、水平方向は、鉛直方向と直角を成す方向を意味する。
【００２１】
［包装システム］
図１は、包装システム１０の平面図である。図１に例示される包装システム１０は、供給コンベア１１、搬送装置１２及び投入装置１３を備える。
【００２２】
搬送装置１２は、供給コンベア１１により搬送されてくる袋を受け取って、当該袋を間欠的に搬送し、複数のステーションＳ１〜Ｓ１０に当該袋を順次配置する。複数のステーションＳ１〜Ｓ１０は、後述の投入ゾーンＺ１に対応する投入ステーション（図示の例では第６ステーションＳ６）を含む。
【００２３】
図示の搬送装置１２は、間欠的に回転する駆動テーブル２０と、駆動テーブル２０の外周部に取り付けられる複数のグリッパーペア２１（図１ではステーションＳ１〜Ｓ１０と同数のグリッパーペア２１）とを有する。これらのグリッパーペア２１は、駆動テーブル２０の間欠回転に応じて複数のステーションＳ１〜Ｓ１０を巡回する。
【００２４】
各グリッパーペア２１は、第１ステーションＳ１において中継装置（図示省略）を介して供給コンベア１１から１つの袋を受け取って把持する。各グリッパーペア２１によって側部が把持されている袋は、第２ステーションＳ２で印字装置２２によって印字処理を受け、第３ステーションＳ３で印字検査装置２３によって印字検査のために印字箇所が撮影され、第４ステーションＳ４で開口装置２４によって開かれる。そしてグリッパーペア２１（搬送装置１２）によって袋が第６ステーション（投入ステーション）Ｓ６に配置されている間に、投入装置１３の各保持部３１が、内容物を各保持部３１の内側スペースから袋の内側に引き渡すことによって、袋に内容物が投入される。そして各グリッパーペア２１によって側部が把持されている袋の口部は、第８ステーションＳ８で第１加熱シール装置２５によって加熱シールされ、第９ステーションＳ９で第２加熱シール装置２６によって加熱シールされ、第１０ステーションＳ１０で冷却シール装置２７によって冷却シールされる。
【００２５】
第１ステーションＳ１〜第１０ステーションＳ１０において一連の包装処理を受けた袋は、第１０ステーションＳ１０において対応のグリッパーペア２１から解放されて落下し、放出コンベア２８上に載せられ、放出コンベア２８によって更に後段に送られる。
【００２６】
なお図示の包装システム１０において第５ステーションＳ５及び第７ステーションＳ７は基本的に処理が行われない空きステーションであるが、第５ステーションＳ５及び第７ステーションＳ７において任意の処理が行われてもよい。また第１ステーションＳ１〜第１０ステーションＳ１０の各々において、上述の処理に加え、或いは上述の処理に代え、任意の処理が行われてもよい。
【００２７】
［投入装置］
図２は、投入装置１３の平面図である。図３は、投入装置１３の拡大図であり、保持部３１の正面構造を示す。図４は、投入装置１３の拡大図であり、保持部３１の側面構造（特に図３の断面線ＩＶ−ＩＶに沿った断面を側方から見た構造）を示す。
【００２８】
投入装置１３は、回転可能に設けられている円盤状の回転テーブル３２と、回転テーブル３２の外周部に取り付けられる複数の保持部３１（図示の例では４つの保持部３１）と、各保持部３１を移動させる保持駆動部３３と、を備える。
【００２９】
本実施形態の回転テーブル３２は、鉛直方向と平行に延びる回転軸線（中心軸線）Ａｘを中心に、間欠的に回転する。また回転テーブル３２は、複数の貫通孔３４（図３及び図４参照）を有する。貫通孔３４の数は保持部３１の数と同じであり、保持部３１及び貫通孔３４はお互いに１対１で対応している。図示の例において、各保持部３１は、常に一部が対応の貫通孔３４の内側に配置され、対応の貫通孔３４に沿ってスライド可能に設けられている。図示の各貫通孔３４は、保持部３１が挿入されることが予定されている円柱状の空間と、後述の固定支持部４５（特に保持板４５ａ）が挿入されることが予定されている空間と、が組み合わされて構成されている。各貫通孔３４のうち保持部３１が挿入されることが予定されている空間は、円形の水平断面を有し、高さ方向に関して同一の水平断面径Ｄｈ（図４参照）を有する。なお各貫通孔３４の形状は限定されず、各貫通孔３４の水平断面は、例えば多角形状（例えば三角形や四角形）、楕円形状、２種類以上の多角形状及び／又は円形状が組み合わされた形状、或いは他の形状を有していてもよい。
【００３０】
回転テーブル３２は、後述の昇降軸部４４によって貫通される収容孔３５を有する。図示の投入装置１３では複数の昇降軸部４４が設けられるため、回転テーブル３２は複数の収容孔３５を有する。各収容孔３５を区画する側壁部（すなわち回転テーブル３２）は、対応の昇降軸部４４に接触していてもよいし接触していなくてもよいが、各昇降軸部４４は対応の収容孔３５に沿って高さ方向に移動可能に設けられている。図示の各収容孔３５は、円形の水平断面を有する円柱状の空間により構成されており、高さ方向に関して同一の水平断面径を有するが、各収容孔３５は他の形状を有していてもよい。
【００３１】
複数の保持部３１の各々は、回転テーブル３２の回転に応じて、投入ゾーンＺ１及び補給ゾーンＺ２を含む複数の配置ゾーンに配置される。本例では、図２に示すように４つの配置ゾーンＺ１、Ｚ２が等間隔（すなわち回転軸線Ａｘを基準とした等角度間隔）に設定されており、１つの投入ゾーンＺ１及び３つの補給ゾーンＺ２が設けられている。
【００３２】
各保持部３１は、回転テーブル３２の間欠回転に応じて、投入ゾーンＺ１に配置された後に、それぞれの補給ゾーンＺ２に配置され、その後、再び投入ゾーンＺ１に配置される。図２に示す例において、回転テーブル３２は時計回り方向（すなわち右回り方向）に回転し、各保持部３１は、投入ゾーンＺ１から左側の補給ゾーンＺ２（第１補給ゾーンＺ２−１）に移動し、その後上側の補給ゾーンＺ２（第２補給ゾーンＺ２−２）に移動し、その後右側の補給ゾーンＺ２（第３補給ゾーンＺ２−３）に移動し、その後再び投入ゾーンＺ１に移動する。このように回転テーブル３２の間欠回転角度は配置ゾーンの数に応じて定められる。４つの配置ゾーンが設けられる図示の投入装置１３では、回転テーブル３２は９０度ずつ間欠的に回転する。
【００３３】
各保持部３１は、投入ゾーンＺ１において、第６ステーションＳ６（図１参照）に配置されているグリッパーペア２１により保持されている袋に、内容物を投入する。そして、いずれか１つの補給ゾーンＺ２又は２以上の補給ゾーンＺ２において、各保持部３１には新たな内容物が補給される。その後、各保持部３１は、再び投入ゾーンＺ１に配置され、第６ステーションＳ６（すなわち投入ゾーンＺ１）に新たに配置された袋に、新たに補給された内容物を投入する。より具体的には、各保持部３１は、１又は複数の補給ゾーンＺ２において受け取った内容物を内側スペース３１ｓにおいて保持し、投入ゾーンＺ１において当該内容物を内側スペース３１ｓから袋の内側に引き渡す。
【００３４】
なお図示の例のように複数の補給ゾーンＺ２が設けられる場合、これらの補給ゾーンＺ２のそれぞれに配置される複数の保持部３１に対して同時的に同一種類の新たな内容物が補給されてもよい。また複数の補給ゾーンＺ２のいずれかにおいて新たな内容物が補給された保持部３１は、他の補給ゾーンＺ２において新たな内容物が補給されなくてもよい。例えば、空の３つの保持部３１が３つの補給ゾーンＺ２のそれぞれに配置されたタイミングで、これらの３つの保持部３１の全てに新たな内容物を補給してもよい。また各保持部３１に対する新たな内容物の補給は、任意のデバイスによって行われてもよいし、人手によって行われてもよい。
【００３５】
複数の保持部３１の各々は可撓性を有し、可撓性を有する部材によって区画される内側スペース３１ｓを有する。各保持部３１の内側スペース３１ｓは、各保持部３１と対応の貫通孔３４との間の相対位置に応じて、水平断面径が可変である。図示の各保持部３１は、概ね均一な厚みを有し且つ平面形状が長方形である弾性プレート（例えばゴム板）によって構成されている。内側スペース３１ｓが全体にわたって概ね円形の水平横断面を持つようにこの弾性プレートが筒状（特に円錐台状）に曲げられることにより、各保持部３１は形成されている。
【００３６】
各保持部３１の外周部（すなわち水平断面の最外部）は、基本的に上方位置ほど大きな水平断面径を有する。各保持部３１の外周部の最下部（すなわち高さ方向に関して最も下方の位置における外周部）の水平断面径は、対応の貫通孔３４の水平断面径（特に最小の水平断面径）よりも小さい。一方、各保持部３１の外周部の最上部（すなわち高さ方向に関して最も上方の位置における外周部）の水平断面径は、当該最上部が対応の貫通孔３４よりも上方に位置している限り、対応の貫通孔３４の水平断面径（特に最小の水平断面径）よりも大きい。そして各保持部３１の外周部の水平断面径は、最上部から最下部に向かって連続的に且つ比例的に変化する。したがって、各保持部３１の水平断面径は、各保持部３１と対応の貫通孔３４との間の相対位置（すなわち対応の貫通孔３４に対する各保持部３１の挿入位置）に応じて変化する。
【００３７】
このように各貫通孔３４は、対応の保持部３１の外周部の水平方向の大きさを規制し、ひいては対応の保持部３１の内側スペース３１ｓの水平方向の大きさを規制する。より具体的には、各保持部３１のうちの対応の貫通孔３４を形成する側壁部（すなわち回転テーブル３２：図示の例では貫通孔３４を形成する側壁部の最上縁部）と接触する部分の高さ方向位置に応じて、各保持部３１の全体の水平断面径が変わる。
【００３８】
例えば保持部３１のうちの比較的下方の部分が対応の貫通孔３４に挿入されている場合、保持部３１に対する貫通孔３４の規制の程度は比較的弱く、保持部３１（特に上方部分）は比較的大きな水平断面径を有する。そのため、例えば図３及び図４に示すように上方部分における内側スペース３１ｓが、部分的に弾性プレート（すなわち保持部３１を構成する部材）により囲まれているが、部分的に弾性プレートによって囲まれない状態で、各保持部３１が対応の貫通孔３４に挿入される場合もある。一方、保持部３１のうちの比較的上方の部分が対応の貫通孔３４に挿入されている場合、保持部３１に対する貫通孔３４の規制の程度は比較的強く、保持部３１は比較的小さな水平断面径を有する。そのため、各保持部３１の最上部から最下部まで、内側スペース３１ｓが全周にわたって弾性プレート（すなわち保持部３１を構成する部材）により囲まれる場合もある（後述の図７及び図８参照）。
【００３９】
各保持部３１を移動させる保持駆動部３３の構成は限定されない。図示の保持駆動部３３は、高さ方向位置が変動するカムガイド４１と、それぞれの保持部３１に対して設けられる複数のカム移動体４２と、それぞれの保持部３１に対して取り付けられる複数の連結体４３と、を含む。
【００４０】
カムガイド４１は、回転テーブル３２よりも下方に設けられており、回転テーブル３２の回転の影響を基本的には受けない。すなわち、回転テーブル３２が回転軸線Ａｘの周りで回転しても、カムガイド４１は回転軸線Ａｘの周りで回転することはない。
【００４１】
カムガイド４１は、複数のカム移動体４２の高さ方向位置を規制するガイド面４１ｓを有する。高さ方向に関してお互いに対向するように位置する上側ガイド面４１ｓ及び下側ガイド面４１ｓによって、各カム移動体４２は高さ方向に挟まれている。上側ガイド面４１ｓ及び下側ガイド面４１ｓは、お互いに平行に延在し、高さ方向位置が変動する。各カム移動体４２は、上側ガイド面４１ｓ及び下側ガイド面４１ｓから規制を受けつつ上側ガイド面４１ｓと下側ガイド面４１ｓとの間の空間を移動するように、カムガイド４１によって案内される。
【００４２】
図示の例において、隣り合う補給ゾーンＺ２間（すなわち第１補給ゾーンＺ２−１と第２補給ゾーンＺ２−２との間及び第２補給ゾーンＺ２−２と第３補給ゾーンＺ２−３との間の各々）では、カムガイド４１が水平方向と概ね平行に延在しており、上側ガイド面４１ｓと下側ガイド面４１ｓとの間の空間も水平方向と概ね平行に広がっており、各カム移動体４２及び各保持部３１は水平方向と概ね平行に移動する。一方、投入ゾーンＺ１に隣り合って配置される補給ゾーンＺ２（図２の第３補給ゾーンＺ２−３及び第１補給ゾーンＺ２−１の各々）と投入ゾーンＺ１との間では、カムガイド４１が、水平方向に延在する水平ガイド部４１ｈと、高さ方向に傾斜する傾斜ガイド部４１ｄとを有する（図３参照）。各カム移動体４２及び各保持部３１は、補給ゾーンＺ２と投入ゾーンＺ１との間において、水平ガイド部４１ｈが存在する範囲では水平方向と概ね平行に移動し、傾斜ガイド部４１ｄが存在する範囲では高さ方向の位置を変動させながら水平方向に移動する。
【００４３】
複数のカム移動体４２は、それぞれ複数の連結体４３に取り付けられ、カムガイド４１に沿って移動する。すなわち各カム移動体４２は、カムガイド４１の上側ガイド面４１ｓ及び下側ガイド面４１ｓによって高さ方向位置が規制されつつ、カムガイド４１上（特に下側ガイド面４１ｓ上）を回転しながら移動する。なお図示のカム移動体４２は回転体によって構成されているが、カム移動体４２は回転しなくてもよく、カムガイド４１上（特に下側ガイド面４１ｓ上）をスライド移動してもよい。
【００４４】
複数の連結体４３は、複数の保持部３１のそれぞれに取り付けられている。図示の各連結体４３は、昇降軸部４４、固定支持部４５及び支軸部４６を有する。固定支持部４５は昇降軸部４４の一方側部分（図示の例では昇降軸部４４の上方端部）に取り付けられており、支軸部４６は昇降軸部４４の他方側部分（図示の例では昇降軸部４４の下方端部）に取り付けられている。固定支持部４５は対応の保持部３１に固定されており、各保持部３１は固定支持部４５を介して昇降軸部４４に連結されている。図示の各固定支持部４５は、お互いに固着されている保持板４５ａ及び保持ブロック４５ｂを含み、保持板４５ａが対応の保持部３１に固着されており、保持ブロック４５ｂが対応の昇降軸部４４に固着されている（図４参照）。支軸部４６は、対応のカム移動体４２を回転自在に支持している。
【００４５】
このように各保持部３１は対応の連結体４３を介して対応のカム移動体４２に連結されており、対応のカム移動体４２の高さ方向位置に応じて、各保持部３１の高さ方向位置が定まる。
【００４６】
本実施形態の保持駆動部３３は、後述の図７及び図８に示すように、カム駆動部４９を更に有する。また本実施形態のカムガイド４１は、固定カムガイド４１ａ及び分割カムガイド４１ｂを含む。固定カムガイド４１ａは固定的に設けられており、固定カムガイド４１ａの高さ方向位置は変動しない。一方、分割カムガイド４１ｂは、カム駆動部４９に駆動されて、高さ方向に移動可能に設けられている。図示のカムガイド４１のうち、分割カムガイド４１ｂは投入ゾーンＺ１に設けられており、この分割カムガイド４１ｂ以外の部分は固定カムガイド４１ａによって構成されている。上述の傾斜ガイド部４１ｄは、固定カムガイド４１ａの一部によって構成されており、水平ガイド部４１ｈ及び傾斜ガイド部４１ｄが組み合わされて固定カムガイド４１ａが構成されている。分割カムガイド４１ｂは、水平ガイド部４１ｈとして構成されている。
【００４７】
カム駆動部４９は、分割カムガイド４１ｂに取り付けられており、分割カムガイド４１ｂを高さ方向に移動させる。カム駆動部４９は、任意のデバイスによって構成可能である。図示のカム駆動部４９はエアシリンダにより構成されており、分割カムガイド４１ｂに取り付けられたピストンロッド４９ａを有する。カム駆動部４９のシリンダチューブからのピストンロッド４９ａの突出量に応じて、分割カムガイド４１ｂが昇降し、分割カムガイド４１ｂの高さ方向位置が定められる。本実施形態のカム駆動部４９は、投入ゾーンＺ１に配置されている各保持部３１に連結されている対応のカム移動体４２が分割カムガイド４１ｂに配置されている状態で、分割カムガイド４１ｂを高さ方向に移動させる。これにより、投入ゾーンＺ１に配置されている各保持部３１を第２高さ位置（図７参照）と第３高さ位置（図８参照）との間で移動させることができる。
【００４８】
このように保持駆動部３３は、投入ゾーンＺ１に配置されている保持部３１を移動させて、当該保持部３１の一部を対応の貫通孔３４に配置しつつ、当該保持部３１の他の一部（当該保持部のうちの最下方部である保持開口部３１ａを含む部分）を投入ゾーンＺ１に位置する袋Ｂの内側に配置する（図８参照）。
【００４９】
［投入方法］
次に、第６ステーションＳ６（すなわち投入ゾーンＺ１）において行われる投入工程（投入方法）について説明する。
【００５０】
図５〜図８は、投入装置１３の拡大図であり、投入工程を説明するための図である。なお、図５には保持部３１に収容される前の内容物９９が概念的に示されているが、図６〜図８において内容物９９の図示は省略されている。
【００５１】
本例の保持駆動部３３は、補給ゾーンＺ２に配置される複数の保持部３１の各々を、第１高さ位置（図５参照）に配置し、投入ゾーンＺ１に配置される複数の保持部３１の各々を、第２高さ位置（図７参照）と第３高さ位置（図８参照）との間で移動させる。第２高さ位置及び第３高さ位置は、第１高さ位置よりも下方に位置する。投入ゾーンＺ１において第２高さ位置に配置されている保持部３１は、全体が、袋の外側に配置されている。投入ゾーンＺ１において第３高さ位置に配置されている保持部３１は、一部が、袋の内側に配置されている。
【００５２】
すなわち各保持部３１は、１又は複数の補給ゾーンＺ２において内容物９９が補給される（図５参照）。各保持部３１に補給された内容物９９は、各保持部３１の内側スペース３１ｓに配置される。各補給ゾーンＺ２において、各保持部３１は比較的高い位置（すなわち第１高さ位置）に配置されており、各保持部３１の内側スペース３１ｓは比較的大きな水平断面径を有する。そのため、嵩張りやすい内容物９９を、容易に、内側スペース３１ｓに配置することが可能である。なお、各補給ゾーンＺ２におけるカムガイド４１（特に、各補給ゾーンＺ２に間欠的に停止された各保持部３１に連結されるカム移動体４２が位置するカムガイド４１の部分）の高さ方向位置は、各保持部３１が第１高さ方向に配置されるような位置になっている。
【００５３】
内側スペース３１ｓに内容物９９が収容されている保持部３１は、回転テーブル３２の間欠回転に応じて、補給ゾーンＺ２（図示の例では第３補給ゾーンＺ２−３（図２参照））から投入ゾーンＺ１に移動する。この際、保持部３１に連結されているカム移動体４２は、第１高さ位置に対応する水平ガイド部４１ｈから傾斜ガイド部４１ｄに移動し（図５及び図６参照）、その後、第２高さ位置に対応する水平ガイド部４１ｈに傾斜ガイド部４１ｄから移動し、最終的には分割カムガイド４１ｂに配置される（図６及び図７参照）。この際、カム駆動部４９のピストンロッド４９ａはシリンダチューブから比較的大きく突出しており（図７参照）、分割カムガイド４１ｂは第２高さ位置に対応する位置に配置されている。したがってカム移動体４２は、固定カムガイド４１ａのうち第２高さ位置に対応する水平ガイド部４１ｈから、分割カムガイド４１ｂにスムーズに移動することができる。このようにして保持部３１は、投入ゾーンＺ１において第２高さ位置に配置される。
【００５４】
補給ゾーンＺ２から投入ゾーンＺ１に向かう間に傾斜ガイド部４１ｄによって案内されるカム移動体４２は、傾斜ガイド部４１ｄのガイド面４１ｓ（特に下側ガイド面４１ｓ）の傾斜に沿って徐々に下降し、当該カム移動体４２に連結される保持部３１も徐々に下降する。保持部３１は、このようにして徐々に下降することで、対応の貫通孔３４に徐々に挿入され、内側スペース３１ｓの水平断面径が徐々に低減する。そして図７に示すように、保持部３１が第２高さ位置まで下降した状態で、当該保持部３１は対応の貫通孔３４を貫通し、当該保持部３１の水平断面径（ひいては内側スペース３１ｓの水平断面径）は全体にわたって袋Ｂの口部Ｂ１の開口径よりも小さくなる。
【００５５】
なお、内容物９９を持つ保持部３１が投入ゾーンＺ１に到達する前後に又は投入ゾーンＺ１に到達するのと同時に、当該内容物９９が投入される予定の空の袋Ｂが第６ステーションＳ６（すなわち投入ゾーンＺ１）に配置される。この際、グリッパーペア２１によって両側部Ｂ２が把持された袋Ｂは、口部Ｂ１が開かれた状態で第６ステーションＳ６に配置される。このときの口部Ｂ１の径の大きさは限定されないが、口部Ｂ１の径は、貫通孔３４の水平断面径よりも大きいことが好ましい。また第６ステーションＳ６に配置された袋Ｂの口部Ｂ１（特に開口空間）の高さ方向への投影が、投入ゾーンＺ１に配置された保持部３１（特に保持開口部３１ａ）の高さ方向への投影の全体を含むように、袋Ｂ及び保持部３１が配置されることが好ましい。また第６ステーションＳ６に配置された袋Ｂの口部Ｂ１（特に開口空間）の高さ方向への投影が、投入ゾーンＺ１に配置された保持部３１が配置されている貫通孔３４の高さ方向への投影の全体を含むように、袋Ｂ及び貫通孔３４が配置されることが好ましい。
【００５６】
分割カムガイド４１ｂに配置されているカム移動体４２に連結されている保持部３１は、第２高さ位置に配置されている状態で、第６ステーションＳ６に配置されているグリッパーペア２１及び当該グリッパーペア２１によって把持されている袋Ｂと接触しない。すなわち投入ゾーンＺ１において第２高さ位置に配置されている保持部３１は、第６ステーションＳ６においてグリッパーペア２１により把持されている袋Ｂよりも上方に位置している。特に、当該保持部３１の保持開口部３１ａ（すなわち下方端部）は、高さ方向に関して、当該袋Ｂの口部Ｂ１（特に開口空間）と対向する。
【００５７】
分割カムガイド４１ｂにカム移動体４２が配置された状態で、カム駆動部４９はピストンロッド４９ａの突出量を低減し、分割カムガイド４１ｂを下降させる（図７及び図８参照）。これにより、保持部３１は第２高さ位置から第３高さ位置に配置される。図８に示すように、第３高さ位置に配置されている保持部３１の一部は、袋Ｂの内側に配置されている。
【００５８】
各保持部３１は、このようにして投入ゾーンＺ１において部分的に袋Ｂの内側に配置されている状態で、内側スペース３１ｓから袋Ｂの内側に内容物９９を引き渡す。この際、図示しないデバイスによって、内側スペース３１ｓから袋Ｂ内への内容物９９の引き渡しが促されてもよい。
【００５９】
例えば、袋Ｂのうちの側部Ｂ２間に延在する表面部及び裏面部を介して袋Ｂ内に位置する内容物９９を把持する一対の把持部材（図示省略）によって、保持部３１の内側スペース３１ｓから袋Ｂ内への内容物９９の引き渡しが促されてもよい。この場合、保持部３１が第３高さ位置（図８参照）に配置されている状態で、一対の把持部材を閉じて袋Ｂ内の内容物９９（例えば内容物９９のうち保持開口部３１ａから下方に飛び出ている部分）を把持してもよい。このように内容物９９の少なくとも一部が袋Ｂの内側に存在している状態を一対の把持部材によって維持しつつ、保持部３１を第３高さ位置から第２高さ位置に上昇させることによって、内容物９９が保持部３１（特に内側スペース３１ｓ）からリリースされる。その後、内容物９９は、一対の把持部材が開かれることによって一対の把持部材から解放され、重力の影響下で袋Ｂに完全に収容される。
【００６０】
また図示しないエア噴出装置を設置してもよい。投入ゾーンＺ１において第３高さ位置に配置されている保持部３１に収容されている内容物９９（すなわち少なくとも一部が袋Ｂ内に位置する内容物９９）に向けてこのエア噴出装置からエアを噴出させることによって、保持部３１の内側スペース３１ｓから袋Ｂ内への内容物９９の引き渡しを促すことができる。
【００６１】
袋Ｂに内容物９９が収容された後、回転テーブル３２の回転に応じて、内容物９９をリリースした後の保持部３１が投入ゾーンＺ１から補給ゾーンＺ２（特に第１補給ゾーンＺ２−１）に移動し、新たな内容物９９が補給されている別の保持部３１が補給ゾーンＺ２（特に第３補給ゾーンＺ２−３）から投入ゾーンＺ１に移動する。また駆動テーブル２０の回転に応じて、内容物９９を収容している袋Ｂが対応のグリッパーペア２１とともに第６ステーションＳ６から第７ステーションＳ７に移動し、内容物９９を収容していない袋Ｂが対応のグリッパーペア２１とともに第５ステーションＳ５から第６ステーションＳ６に移動する。このように回転テーブル３２及び駆動テーブル２０はお互いに相関をもって回転し、一定のリズムで、袋Ｂが第６ステーションＳ６に配置され且つ内容物９９を保持する保持部３１が投入ゾーンＺ１に配置される。
【００６２】
上述の一連の工程を繰り返すことによって、投入装置１３によって連続的に内容物９９を多数の袋Ｂに投入することができる。
【００６３】
以上説明したように本実施形態の包装システム１０及び投入装置１３によれば、各保持部３１は、対応の貫通孔３４に対する相対位置に応じて断面径が可変である内側スペース３１ｓを有する。また各保持部３１は、補給ゾーンＺ２において受け取った内容物９９を内側スペース３１ｓにおいて保持し、投入ゾーンＺ１において内容物９９を内側スペース３１ｓから袋Ｂの内側に引き渡す。このように、貫通孔３４を有する回転テーブル３２、可撓性を有する複数の保持部３１、及び各保持部３１と対応の貫通孔３４との間の相対位置を変える保持駆動部３３を利用した簡素な装置構成により、高速で、複数の袋Ｂの各々に対して内容物９９を圧縮しながら投入することができる。
【００６４】
特に、回転テーブル３２に対して複数の保持部３１を据え付けることによって、ある保持部３１が投入ゾーンＺ１において袋Ｂ内に内容物９９を引き渡す処理に使用されていても、他の保持部３１が補給ゾーンＺ２において新たな内容物９９の補給を受けることができる。このように袋Ｂ内への内容物９９の引き渡し処理と、各保持部３１への内容物９９の補給処理とを同時に行うことによって、投入装置１３における投入処理全体の速度を速くすることができる。そのため本実施形態の投入装置１３によれば、包装システム１０全体の処理速度（特に第６ステーションＳ６以外のステーションにおける処理速度）が高速であっても、その処理速度に応じた速度で、袋Ｂに内容物９９を投入することが可能である。
【００６５】
また各保持部３１の一部を、常に対応の貫通孔３４の内側に配置し且つ当該貫通孔３４に対してスライド可能に設けることにより、各保持部３１の大きさ（特に水平断面径）を簡単に素早く所望の大きさに変えることができる。
【００６６】
また各補給ゾーンＺ２では各保持部３１を比較的高い位置（すなわち第１高さ位置）に配置することできる一方で、投入ゾーンＺ１では各保持部３１を比較的低い位置である第２高さ位置及び第３高さ位置に配置することができる。特に第２高さ位置に配置されている保持部３１は全体が袋Ｂの外側に配置され、第３高さ位置に配置されている保持部３１は一部が袋Ｂの内側に配置されている。これにより、各補給ゾーンＺ２では、各保持部３１（特に内側スペース３１ｓ）の水平断面径を比較的大きくすることができ、各保持部３１の内側スペース３１ｓ内への内容物９９の補給を容易に行うことができる。また投入ゾーンＺ１では、各保持部３１（特に内側スペース３１ｓ）の水平断面径を比較的小さくすることができ、各保持部３１により圧縮された内容物９９を、口部Ｂ１を介して袋Ｂの内側に適切且つスムーズに入れることができる。
【００６７】
また本実施形態の保持駆動部３３は、カムガイド４１、複数の連結体４３及び複数のカム移動体４２を利用したカム機構に基づいて、各保持部３１の高さ方向位置を変えることができる。このように保持駆動部３３は、比較的簡素な機械構造に基づいて各保持部３１の高さ方向位置を調整することができ、より複雑な機械構造や複雑な電気制御が不要である。特に、局所的に高さ方向へ移動可能な分割カムガイド４１ｂを利用することによって、簡素な機械構造に基づいて、袋Ｂ内への内容物９９の受け渡しを的確に行うことができる。
【００６８】
［変形例］
本発明は、上述の実施形態及び変形例には限定されず、各種変形が加えられてもよい。
【００６９】
例えば、補給ゾーンＺ２の数は限定されない。投入装置１３は、１つのみの補給ゾーンＺ２を有していてもよいし、２つの補給ゾーンＺ２を有していてもよいし、４以上の補給ゾーンＺ２を有していてもよい。
【００７０】
また上述の実施形態では、隣り合う補給ゾーンＺ２間に設けられるカムガイド４１が、水平方向に対して概ね平行に延在しているが、水平方向に対して非平行に延在していてもよい。
【００７１】
また上述の実施形態の各保持部３１は常に一部が対応の貫通孔３４に配置されているが、各保持部３１は、必ずしも常に貫通孔３４に配置されていなくてもよい。例えば、各保持部３１が、対応の貫通孔３４から規制を受けなくても、新たに補給される内容物９９を保持可能な形状を維持することができるのであれば、各補給ゾーンＺ２において各保持部３１は貫通孔３４に挿入されていなくてもよい。
【００７２】
上述の実施形態及び変形例が部分的に組み合わせられてもよい。本発明によって奏される効果も上述の効果には限定されず、具体的な構成に応じた特有の効果が発揮される。
【符号の説明】
【００７３】
１０  包装システム、１１  供給コンベア、１２  搬送装置、１３  投入装置、２０  駆動テーブル、２１  グリッパーペア、２２  印字装置、２３  印字検査装置、２４  開口装置、２５  第１加熱シール装置、２６  第２加熱シール装置、２７  冷却シール装置、２８  放出コンベア、３１  保持部、３１ａ  保持開口部、３１ｓ  内側スペース、３２  回転テーブル、３３  保持駆動部、３４  貫通孔、３５  収容孔、４１  カムガイド、４１ａ  固定カムガイド、４１ｂ  分割カムガイド、４１ｄ  傾斜ガイド部、４１ｈ  水平ガイド部、４１ｓ  ガイド面、４２  カム移動体、４３  連結体、４４  昇降軸部、４５  固定支持部、４５ａ  保持板、４５ｂ  保持ブロック、４６  支軸部、４９  カム駆動部、４９ａ  ピストンロッド、９９  内容物９９、Ａｘ  回転軸線、Ｂ  袋、Ｂ１  口部、Ｂ２  側部、Ｓ１  第１ステーション、Ｓ２  第２ステーション、Ｓ３  第３ステーション、Ｓ４  第４ステーション、Ｓ５  第５ステーション、Ｓ６  第６ステーション、Ｓ７  第７ステーション、Ｓ８  第８ステーション、Ｓ９  第９ステーション、Ｓ１０  第１０ステーション、Ｚ１  投入ゾーン、Ｚ２  補給ゾーン、Ｚ２−１  第１補給ゾーン、Ｚ２−２  第２補給ゾーン、Ｚ２−３  第３補給ゾーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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