(57)【要約】【課題】既定個数の粒状の被包装材料が充填された包装体を形成する包装装置であって、包装体の製造速度の高速化を図ることができる包装装置を提供する。【解決手段】規定個数の粒状の被包装材料２を包装材料４で包装したスティック状の包装体３を形成する包装部３０と、この包装部３０に規定個数の被包装材料２を送り出す充填部１０と、を備えた包装装置１であって、充填部１０は、被包装材料２を規定個数計数する計数部１１と、この計数部１１から落下させた被包装材料２を受止め包装部３０へ送り出すシュート部１８と、計数部１１から落下させた被包装材料２をシュート部１８内へ空気流によって吸引する吸引部２５とを備えた。【選択図】図５
2010143597.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
規定個数の粒状の被包装材料を包装材料で包装した包装体を形成する包装部と、この包装部に規定個数の被包装材料を送り出す充填部と、を備えた包装装置であって、
前記充填部は、被包装材料を規定個数計数する計数部と、この計数部から落下させた被包装材料を受止め前記包装部側へ送り出すシュート部と、前記計数部から落下させた被包装材料を前記シュート部内へ空気流によって吸引する吸引部と、を備えたことを特徴とする包装装置。
【請求項２】
前記シュート部は、前記被包装材料を収容するための収容空間を有する収容部を備え、この収容部は、前記収容空間を形成する側壁部と、前記計数部に連通するように上部に設けられた上部開口と、前記包装部側へ被包装材料を送り出すための下部開口とを有し、
前記吸引部は、少なくとも前記収容部の下部開口，又は前記収容部の側壁部に設けられた孔部，を通して、前記収容空間内の空気を吸引することを特徴とする請求項１に記載の包装装置。
【請求項３】
前記シュート部の収容部は、前記上部開口から前記下部開口に向かうにつれて狭まるように形成されていることを特徴とする請求項２に記載の包装装置。
【請求項４】
前記シュート部は、前記収容部を、前記計数部から被包装材料を受取る第１の位置と、前記包装部へ被包装材料を送り出す第２の位置との間で移動させる移動部と、前記シュート部の収容部の下部開口を塞ぐベース部材と、を備えており、
前記ベース部材には、前記収容部が第２の位置にあるときに前記収容部の下部開口から被包装材料を前記包装部側へ落下させる供給用開口が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の包装装置。
【請求項５】
前記吸引部は、少なくとも前記第１の位置で前記収容部の収容空間内の空気を吸引するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の包装装置。
【請求項６】
前記シュート部は、複数の収容部を備え、
前記移動部は、複数の収容部を順次に第１の位置と第２の位置との間で移動させることを特徴とする請求項４又は５に記載の包装装置。
【請求項７】
前記計数部は、前記シュート部に向けて開口する開口部を有する底板部材と、前記底板部材上に積層するように配置され、被包装材料が通過可能な大きさを有する計数貫通孔が形成された板状計数部材と、前記底板部材によって前記計数貫通孔の下側開口が塞がれた状態で前記計数貫通孔内に被包装材料を収容させる収容手段と、前記板状計数部材を前記底板部材上で移動させる移動手段とを備え、
前記移動手段は、前記計数貫通孔が前記底板部材の開口部上を通過するように前記板状計数部材を移動させ、前記計数貫通孔に収容された被包装材料を前記開口部を通して下方に落下させるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の包装装置。
【請求項８】
規定個数の粒状の被包装材料を包装材料で包装した包装体を形成する包装部と、この包装部に向けて規定個数の被包装材料を落下させて送り出す充填部と、を備えた包装装置であって、
前記包装部は、前記充填部から被包装材料を受取る供給パイプを備え、
前記供給パイプには、前記充填部から落下してくる被包装材料を前記供給パイプ内へ空気流によって吸引する吸引部が設けられたことを特徴する包装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包装装置に係り、特に充填部で既定個数の被包装材料を計数し、この計数した既定個数の被包装材料を包装部へ送り出す過程で落下により下方移動させる包装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、粉体等の被包装材料を包装フィルムで包装してスティック状の包装体を形成する包装装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の包装装置は、多列式包装装置であって、被包装材料を収容するホッパと、ホッパから供給される被包装材料を計量して複数の供給パイプ内にそれぞれ送り出す充填部と、複数条の包装フィルムを供給するフィルム供給部と、包装フィルムを各供給パイプの周囲を包むように巻装して各包装フィルムを筒状にし、筒状の包装フィルムの合わせ部を長手方向に接着する縦シール形成部と、縦シールが形成された筒状の包装フィルム内部の長手方向空間を仕切るように横方向に包装フィルムを接着する横シール形成部と、横シール部分を切断してスティック状の包装体を形成する切断部を備えている。
【０００３】
この包装装置では、横シール形成部が包装フィルムを挟み込んで横シールを形成した状態で、充填部から所定量の被包装材料が供給パイプ内を通して落下され、横シール上部に被包装材料が充填される。さらに、横シール形成部は、包装フィルムを挟み込んだ状態で、包装体の長さ分だけ下方移動することで、包装フィルムを所定長さ繰り出した後、包装フィルムを開放した状態で元の位置まで上昇し、１サイクルの動作を終了する。横シール形成部がこの動作を繰り返すことで、包装体の下部および上部が横シールされ、被包装材料が包装体内部に包装される。そして、切断部が横シール部を切断することで、スティック状の包装体を形成することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２０６１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記包装装置では、被包装材料として粉体や液体が想定されており、充填部で計量し供給パイプに送り出した被包装材料の量が許容範囲内に収まっていれば、その範囲内では誤差が許容される。しかしながら、被包装材料が、直径数ｍｍ程度（例えば４ｍｍ）の粒状（例えば略球形）であり、既定個数（例えば１５個）を供給パイプに送り出す必要がある場合、個数の誤差は許容されない。このため、被包装材料が粒状で且つ内容個数が決められている包装体の場合、上記包装装置を単に使用したのでは、被包装材料の個数が既定個数でない包装体が生じ、歩留まりが低下してしまうという問題があった。
【０００６】
また、上記包装装置では、被包装材料を充填部から供給パイプへ自然落下させているため落下速度が遅い。このため、上記包装装置では、製造速度を高速化することができないという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、既定個数の粒状の被包装材料が充填された包装体を形成する包装装置であって、包装体の製造速度の高速化を図ることができる包装装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明は、規定個数の粒状の被包装材料を包装材料で包装した包装体を形成する包装部と、この包装部に規定個数の被包装材料を送り出す充填部と、を備えた包装装置であって、充填部は、被包装材料を規定個数計数する計数部と、この計数部から落下させた被包装材料を受止め前記包装部側へ送り出すシュート部と、計数部から落下させた被包装材料をシュート部内へ空気流によって吸引する吸引部と、を備えたことを特徴としている。
【０００９】
このように構成された本発明によれば、充填部の計数部で既定個数の被包装材料を計数し、この被包装材料をシュート部へ落下させることにより送り出す際に、落下する被包装材料を吸引部が空気流によって吸引する。これにより、既定個数の被包装材料を計数部から確実に離脱させ、離脱させた被包装材料をシュート部へ素早く引き込むことができるので、最終製品である包装体に既定個数の被包装材料を包装させることが可能となる。
また、吸引する空気流により被包装材料の跳ね返りが抑制されるので、被包装材料の挙動を安定させることができ、シュート部内で被包装材料を短時間で安定状態に到達させることが可能となる。
このように、本発明では、被包装材料を計数部からシュート部へ素早く且つ安定的に充填することで、既定個数毎の被包装材料を包装部へ送り出す速度を高速化することができ、これにより、包装体の製造速度を向上させることが可能となる。
【００１０】
また、本発明において好ましくは、シュート部は、被包装材料を収容するための収容空間を有する収容部を備え、この収容部は、収容空間を形成する側壁部と、計数部に連通するように上部に設けられた上部開口と、包装部側へ被包装材料を送り出すための下部開口とを有し、吸引部は、少なくとも収容部の下部開口，又は収容部の側壁部に設けられた孔部，を通して、収容空間内の空気を吸引する。
【００１１】
このように構成された本発明によれば、シュート部は、計数部から上部開口を通して既定個数の被包装材料を受け取り、収容部の収容空間内に一時的に保持することができる。そして、上部開口から被包装材料を受け取る際に、吸引部が、少なくとも収容部の下部開口，又は収容部の側壁部に設けられた孔部，を通して、収容空間内の空気を吸引することで、収容部内には上部開口から下向きに空気流が生じ、この空気流により被包装材料の落下速度を自由落下させるよりも大幅に高速化させて、計数部から被包装材料を素早く引き込むことができる。
【００１２】
また、本発明において好ましくは、シュート部の収容部は、上部開口から下部開口に向かうにつれて狭まるように形成されている。このように構成された本発明によれば、上部開口から下部開口に向かう空気流の流路が狭まるので、空気流の速度が下部開口側ほど高速化される。これにより、吸引する被包装材料の落下速度が加速されるので、より素早くシュート部内に充填することができる。
【００１３】
また、本発明において好ましくは、シュート部は、収容部を、計数部から被包装材料を受取る第１の位置と、包装部へ被包装材料を送り出す第２の位置との間で移動させる移動部と、シュート部の収容部の下部開口を塞ぐベース部材と、を備えており、ベース部材には、収容部が第２の位置にあるときに収容部の下部開口から被包装材料を包装部側へ落下させる供給用開口が形成されている。
【００１４】
このように構成された本発明によれば、収容部は、移動部によって第１の位置に移動したときに、計数部から上部開口を通して既定個数の被包装材料を受け取り、移動部によって第２の位置に移動したときに、下部開口及びベース部材の供給用開口を通して、被包装材料を包装部に落下させる。
【００１５】
また、本発明において好ましくは、吸引部は、少なくとも第１の位置で収容部の収容空間内の空気を吸引するように構成されている。このように構成された本発明によれば、収容部が第１の位置で計数部から被包装材料を受け取る際に、吸引部によって落下する被包装材料を吸引することができる。
【００１６】
また、本発明において好ましくは、シュート部は、複数の収容部を備え、移動部は、複数の収容部を順次に第１の位置と第２の位置との間で移動させる。このように構成された本発明によれば、複数の収容部により順次に包装部へ既定個数の被包装材料を排出することができるので、包装体の製造速度を高速化することが可能である。
【００１７】
また、本発明において好ましくは、計数部は、シュート部に向けて開口する開口部を有する底板部材と、底板部材上に積層するように配置され、被包装材料が通過可能な大きさを有する計数貫通孔が形成された板状計数部材と、底板部材によって計数貫通孔の下側開口が塞がれた状態で計数貫通孔内に被包装材料を収容させる収容手段と、板状計数部材を底板部材上で移動させる移動手段とを備え、移動手段は、計数貫通孔が底板部材の開口部上を通過するように板状計数部材を移動させ、計数貫通孔に収容された被包装材料を開口部を通して下方に落下させるように構成されている。
【００１８】
また、上記の目的を達成するために、本発明は、規定個数の粒状の被包装材料を包装材料で包装した包装体を形成する包装部と、この包装部に向けて規定個数の被包装材料を落下させて送り出す充填部と、を備えた包装装置であって、包装部は、充填部から被包装材料を受取る供給パイプを備え、供給パイプには、充填部から落下してくる被包装材料を供給パイプ内へ空気流によって吸引する吸引部が設けられたことを特徴としている。
【００１９】
このように構成された本発明によれば、充填部から包装部の供給パイプへ既定個数の被包装材料を落下させて送り出す際に、供給パイプに設けられた吸引部によって、充填部から供給パイプ内へ空気流を生じさせることができる。そして、この空気流による吸引力により、落下する被包装材料を素早く供給パイプ内へ引き込むことができる。これにより、本発明では、既定個数毎の被包装材料を包装部内へ充填する速度を高速化することができ、包装体の製造速度を向上させることが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、既定個数の粒状の被包装材料が充填された包装体を形成する包装装置であって、包装体の製造速度の高速化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は包装装置の概略構成図、図２は充填部を上方から見た説明図、図３は包装装置の電気ブロック図、図４乃至図６は充填部の動作説明図である。
【００２２】
図１に示す本実施形態の包装装置１は、既定個数の粒状の被包装材料２を包装したスティック状の包装体３を連続的に製造するものである。本実施形態では、被包装材料２は硬質で反発係数の比較的大きな直径４ｍｍ程度の略球形の材料であるが、これに限らず、例えば、外径１〜１０ｍｍ程度，好ましくは外径２〜６ｍｍであってもよく、形状は略角錐形状，略円柱形状，略直方体形状等の各種形状であってもよい。
【００２３】
本実施形態の包装装置１は、既定個数の被包装材料２を計数し、既定個数単位で被包装材料２を順次に送り出す充填部１０と、充填部１０から被包装材料２を受け取り、これを包装フィルムで包装したスティック状の包装体を形成する包装部３０と、これらを制御するコントローラ５０（図３参照）とを備えている。
【００２４】
本実施形態の充填部１０は、図１及び図２に示すように、既定個数の被包装材料２を計数する計数部１１と、計数部１１から被包装材料２を受け取り包装部３０に供給するシュート部１８と、計数部１１からシュート部１８へ被包装材料２を強制的に吸引する吸引部２５を備えている。
【００２５】
本実施形態の計数部１１は、有底円筒状の貯留部１２と、貯留部１２内に配置され貯留部１２内で回転可能な計数盤１３と、貯留部１２に固定されたすりきりシャッタ１４と、計数検査用の撮像手段であるカメラ１５，１６と、計数盤１３を回転させる駆動モータ２１を備えている。
貯留部１２は、略円形の底板１２ａと、その外縁部から上方に延びる側壁１２ｂとを備えており、ホッパ（図示せず）から供給された被包装材料２を貯留可能となっている。底板１２ａには、所定位置に所定の大きさの開口部１２ｃが上下方向に貫通して形成されている。
【００２６】
計数盤１３は、被包装材料２の直径と同程度の約３〜４ｍｍの板厚を有する略円形板状の計数部材であり、底板１２ａの上に底板１２ａと略平行に積層されている。計数盤１３の外径寸法は、計数盤１３と貯留部１２の側壁１２ｂとの間に被包装材料２が入り込まないように、貯留部１２の内径寸法よりやや小さい寸法に設定されている。
計数盤１３の中心部には移動手段としての駆動モータ２１の出力軸２１ａが連結されており、計数盤１３は、駆動モータ２１の出力軸２１ａの回転により、所定方向に一定回転速度で回転されるようになっている。
【００２７】
図２に示すように、計数盤１３には、例えば、１２個の扇形状の角度範囲（中心角３０度）が設定されている。各角度範囲には、それぞれ１５個の計数用の貫通孔１３ａを有する計数領域１３ｂ（破線で表示）が形成されている。この計数領域１３ｂは、隣り合う計数領域１３ｂと所定角度間隔離間するように形成されている。この貫通孔１３ａは、被包装材料２の直径よりもわずかに大きい約５ｍｍの内径を有する。このため、各貫通孔１３ａには、同時に１個の被包装材料２のみが通過可能若しくは収容可能となっている。
また、この計数領域１３ｂは、計数盤１３が回転したときに、計数領域１３ｂ内のすべての貫通孔１３ａが貯留部１２の開口部１２ｃ上を通過する径方向位置に形成されている。
【００２８】
すりきりシャッタ１４は、板状部材であり、貯留部１２の開口部１２ｃに対して計数盤１３の回転方向の上流側で、その下端が計数盤１３の上面から僅かに上方に位置するように貯留部１２の側壁１２ｂに固定されている。すりきりシャッタ１４と計数盤１３との隙間は、被包装材料２が通過できない寸法（例えば、１〜２ｍｍ程度）に設定されている。
【００２９】
カメラ１５は、すりきりシャッタ１４に対して計数盤１３の回転方向の下流側、且つ、貯留部１２の開口部１２ｃよりも上流側に配置されており、すりきりシャッタ１４と開口部１２ｃ間で計数領域１３ｂを撮像し、この撮像画像データをコントローラ５０に出力するように構成されている。
また、カメラ１６は、貯留部１２の開口部１２ｃよりも下流側で計数領域１３ｂを撮像し、この撮像画像データをコントローラ５０に出力するように構成されている。
【００３０】
また、本実施形態では、仕切り板１７が、カメラ１６の撮像位置よりも下流側で、貯留部１２の側壁１２ｂに固定されている。この仕切り板１７もすりきりシャッタ１４と同様に、その下端が計数盤１３の上面から僅かに上方に位置しており、貯留部１２内のカメラ１５，１６及び開口部１２ｃが配置された領域に被包装材料２が入り込むことを防止している。
【００３１】
本実施形態のシュート部１８は、略四角錘形状の複数（本実施形態では１２個）の収容部１９と、この複数の収容部１９の下部を一体に連結する連結板２０と、収容部１９及び連結板２０を回転させる移動部としての駆動モータ２１と、連結板２０の下方に積層配置されたベース部材２２とを備えている。連結板２０は、その中心部が駆動モータ２１の出力軸２１ａに取り付けられている。これにより、駆動モータ２１によって、収容部１９及び連結板２０は、計数盤１３と共に回転するようになっている。
【００３２】
図４等に示すように、収容部１９は、内部に被包装材料２を収容可能な収容空間を区画形成する側壁１９ａと、上方に開口する上部開口１９ｂと、下方に開口する下部開口１９ｃを有している。収容部１９は、上部開口１９ｂよりも下部開口１９ｃの方が小さく、下方に向かうにしたがって、断面が小さくなるように次第に狭くなっている。このように収容部１９は、上方よりも下方が狭まっている形状が好ましい。
なお、本実施形態では、収容部１９が頂部を切り取ったような略逆四角錘形状であるが、これに限らず、略円筒形状，略多角筒形状，略逆円錐形状，略三角錘形状，その他略多角錘形状等であってもよい。
【００３３】
また、収容部１９は、下部開口１９ｃが上部開口１９ｂの真下よりも回転方向前方に所定回転角度分だけずれた位置となるように、変位した形状となっている。この下部開口１９ｃの回転方向前方へのオフセット量は、被包装材料２が上部開口１９ｂを通って落下したときに、収容部１９の回転による移動とあいまって、被包装材料２が下部開口１９ｃに直接落下せず、回転方向後側の側壁１９ａに一旦当ってから下部開口１９ｃに向けて落下するような大きさに設定されている。
したがって、本実施形態の収容部１９では、被包装材料２が上部開口１９ｂから直接、下部開口１９ｃを通ってベース部材２２に衝突して、上方に跳ね返ってしまうことを防止することができる。これにより、後述するように、本実施形態の収容部１９では、被包装材料２の挙動を安定させて、被包装材料２を収容部１９の底部へ早期に収束させることができる。
【００３４】
本実施形態では、収容部１９は、計数盤１３に設けられた計数領域１３ｂと同数に設定されており、各収容部１９の上方に対応する計数領域１３ｂが位置し、これらは同じ相対位置を保持したまま回転するようになっている。さらに、収容部１９は、駆動モータ２１によって回転するとき、上部開口１９ｂが、貯留部１２の開口部１２ｃの下方（「第１の位置」に相当）を通過するように構成されている。
なお、連結板２０にも下部開口１９ｃと連通する開口が形成されており、各収容部１９は上方から下方に向けて貫通した状態となっている。
【００３５】
ベース部材２２は、円板状の部材であって、シュート部１８の下方に配置されている。ベース部材２２は、収容部１９の下部開口１９ｃを塞ぐように、下部開口１９ｃと僅かな隙間を介して配置されている。この隙間は、被包装材料２が通過できないような寸法（例えば、１〜２ｍｍ程度）に設定されている。
【００３６】
また、このベース部材２２には、貯留部１２の開口部１２ｃから所定円周角離間した位置に、供給用開口２２ａが形成されている（「第２の位置」に相当）。この供給用開口２２ａは、後述する包装部３０の供給パイプ３３の上部に開口している。この供給用開口２２ａは、収容部１９が回転するときに、収容部１９の下部開口１９ｃが上方を通過する径方向位置に形成されている。この供給用開口２２ａは、好ましくは、下部開口１９ｃと同程度若しくはより大きな寸法に形成されている。
【００３７】
また、ベース部材２２には、貯留部１２の開口部１２ｃの下方位置に、スリット状，メッシュ状等の吸引孔２２ｂが形成されている。この吸引孔２２ｂは、シュート部１８が回転するときに、収容部１９の下部開口１９ｃが上方を通過する径方向位置に形成されている。この吸引孔２２ｂは、被包装材料２が通過できない小さな寸法に設定されている。
【００３８】
なお、本実施形態では、計数盤１３とシュート部１８とを同一の駆動モータ２１で回転させるように構成されているが、これに限らず、別個の回転手段によって回転させるように構成してもよい。
【００３９】
本実施形態の吸引部２５は、空気流を吸引する吸引部本体２５ａと、吸引部本体２５ａから延びる吸引ホース２５ｂと、吸引ホース２５ｂの先端部をベース部材２２の吸引孔２２ｂに連通させるようにベース部材２２に取り付けられた連結部２５ｃを備えている。この吸引部２５は、吸引孔２２ｂの上部空間から、単位時間当たり所定の空気量を吸引ホース２５ｂを介して吸引するように構成されている。これにより、吸引部２５は、収容部１９の下部開口１９ｃが吸引孔２２ｂの上方を通過するときに、収容部１９内の空気を吸引することができる。
【００４０】
本実施形態の包装部３０は、包装材料である包装フィルム４を送り出すフィルム供給部３１と、充填部１０から被包装材料２を受け取る供給パイプ３３と、供給パイプ３３の下側付近に配置された縦シール形成部３５と、供給パイプ３３の下方に配置された横シール形成部３７と、横シール形成部３７の下方に配置された切断部３９とを備えている。
【００４１】
フィルム供給部３１は、所要の印字処理が行われたラミネート状の包装材料である包装フィルム４をロール３１ａから繰り出しローラ３１ｂによって繰り出すように構成されている。
供給パイプ３３は、充填部１０の下部から下方に向けて延びる略円筒状の部材であり、その上端部に他の部位よりも拡径された受取部３３ａが設けられている。受取部３３ａは、ベース部材２２の供給用開口２２ａの直下に配置されている。供給パイプ３３は、この拡径された受取部３３ａで充填部１０から被包装材料２を受け取るようになっている。
【００４２】
縦シール形成部３５は、フィルム供給部３１から送られてくる包装フィルム４で供給パイプ３３を包んで供給パイプ３３に巻装し、包装フィルム４の重なった縁部を縦シールする。この縦シール形成部３５は、駆動シリンダ３５ａによって水平方向に進退移動する縦シーラ３５ｂを備えており、縦シーラ３５ｂで包装フィルム４の重なった縁部を挟み込み加圧及び加熱することで縁部を接着する。
【００４３】
横シール形成部３７は、縦シールされ筒状に形成された包装フィルム４内部の長手方向に延びる空間を仕切るように包装フィルム４を横方向にシールする。この横シール形成部３７は、駆動シリンダ３７ａによって水平方向に進退移動する横シーラ３７ｂと、駆動シリンダ３７ａ及び横シーラ３７ｂを上下方向に移動させる駆動シリンダ３７ｃを備えている。
【００４４】
横シール形成部３７は、上部位置（図１の実線で表示）で駆動シリンダ３７ａを駆動して横シーラ３７ｂにより包装フィルム４を挟み込み加圧及び加熱することで押圧部位を接着する。そして、横シール形成部３７は、横シーラ３７ｂで包装フィルム４を挟み込んだまま、駆動シリンダ３７ｃを駆動して駆動シリンダ３７ａ及び横シーラ３７ｂを下部位置（図１の想像線で表示）まで移動させる。上部位置と下部位置との間の距離は、スティック状の包装体３の縦方向の長さに相当する。これにより、包装フィルム４は、包装体３の長さ分だけ下方に繰り出される。
【００４５】
横シール形成部３７が横シールを行った状態で、充填部１０から所定個数の被包装材料２が供給パイプ３３を通して包装フィルム４に充填される。これにより、被包装材料２は、横シールされた部位の上部に配置される。
【００４６】
下部位置まで移動した後、横シール形成部３７は、駆動シリンダ３７ａを駆動して横シーラ３７ｂを引き戻すことで包装フィルム４を解放し、この状態で、駆動シリンダ３７ｃを駆動して駆動シリンダ３７ａ及び横シーラ３７ｂを元の上部位置まで戻す。このようにして横シール形成部３７は１サイクルの動作を終了する。
【００４７】
切断部３９は、駆動シリンダ３９ａと、駆動シリンダ３９ａによって水平方向に進退移動するカッター３９ｂとを備えており、上下が横シールされた包装フィルム４の横シール部位を横方向に切断し、スティック状の包装体３を包装フィルム４から切り離す。これにより、包装体３が形成される。
【００４８】
本実施形態のコントローラ５０は、ＣＰＵや，各種制御プログラムを記憶したメモリ等を備えたマイクロコンピュータで構成されている。オペレータは、コントローラ５０に接続されたキーボード等からなる入力部５１と、ＬＣＤ等の表示部５２を用いて、コントローラ５０に入力データやコマンド等を入力することができる。コントローラ５０は、この入力データ等に基づいて、メモリに記憶された制御プログラムを作動させることにより、カメラ１５，１６、駆動モータ２１、吸引部２５、縦シール形成部３５の駆動シリンダ３５ａ、横シール形成部３７の駆動シリンダ３７ａ，３７ｃ、切断部３９の駆動シリンダ３９ａ等の動作制御を行う。
【００４９】
次に、図４乃至図６に基づいて、本実施形態の包装装置１の充填部１０の動作について説明する。
図４は、図２の矢印ＩＶ方向から見て展開した断面図であり、貯留部１２内に貯留された被包装材料２を計数盤１３の貫通孔１３ａに装填する装填工程、及び、計数盤１３に装填された被包装材料２をシュート部１８側に排出する前の計数確認工程を示している。
【００５０】
コントローラ５０は、駆動モータ２１を通常時回転駆動している。これにより、駆動モータ２１は、その出力軸２１ａに連結された計数盤１３及び収容部１９を同一相対位置関係を保持したまま、所定の回転速度で回転させる。
計数盤１３の上には、多数の被包装材料２が貯留されており、少なくともすりきりシャッタ１４の手前では、計数領域１３ｂ内のすべての貫通孔１３ａに被包装材料２が収容される。詳しくは、計数盤１３はわずかな隙間を介して貯留部１２の底板１２ａ上に位置しているため、貫通孔１３ａ内の被包装材料２は、底板１２ａの上面と接触した状態で、計数盤１３の回転に追従して移動する。
【００５１】
また、貫通孔１３ａは、被包装材料２の直径と略同程度の深さ及び内径を有しているため、各貫通孔１３ａは、１つの被包装材料２のみを完全に収容することができる。貫通孔１３ａに収容された被包装材料２の上に他の被包装材料２が位置する場合、計数盤１３が回転して当該貫通孔１３ａが収容手段として機能するすりきりシャッタ１４下部を通過するときに、他の被包装材料２は、貫通孔１３ａから取除かれる。
【００５２】
これにより、計数領域１３ｂがすりきりシャッタ１４を完全に通過すると計数領域１３ｂには、各貫通孔１３ａに被包装材料２が収容された状態となる。コントローラ５０は、すりきりシャッタ１４を通過した直後に、計数領域１３ｂをカメラ１５で撮像する。コントローラ５０は、この撮像データをカメラ１５から受け取り、撮像データを画像処理することにより、すべての貫通孔１３ａに被包装材料２が配置されていることを確認する。
【００５３】
図５は、図２の矢印Ｖ方向から見て展開した断面図であり、計数盤１３の計数領域１３ｂに充填された被包装材料２をシュート部１８に排出する排出工程、及び、排出工程後に計数盤１３から被包装材料２が排出されたことを確認する排出確認工程を示している。
計数盤１３が回転して、計数領域１３ｂが貯留部１２の底板１２ａに形成された開口部１２ｃ上を通過すると、貫通孔１３ａ内に保持されていた被包装材料２は、開口部１２ｃを通って、計数領域１３ｂの下方に位置する対応収容部１９に向けて落下する。これにより、開口部１２ｃを通った被包装材料２は、対応する収容部１９の上部開口１９ｂを通って、収容部１９内に入り込む。
【００５４】
貯留部１２の開口部１２ｃとベース部材２２の吸引孔２２ｂとは、円周方向の略同一角度範囲に形成されており、収容部１９がこれらの間を通過すると、開口部１２ｃと吸引孔２２ｂが、収容部１９の上部開口１９ｂ，収容部１９の収容空間，収容部１９の下部開口１９ｃを通して連通される。このため、開口部１２ｃ上を計数領域１３ｂが通過して、貫通孔１３ａから被包装材料２が収容部１９内に落下するとき、吸引部２５によって、収容部１９の下部開口１９ｃ及び吸引孔２２ｂを通して収容部１９内の空気が吸引される。
【００５５】
この吸引作用により、貫通孔１３ａ内に保持されていた被包装材料２は、収容部１９内に引き寄せられ、自由落下するよりも早い速度で収容部１９の底部まで到達する。また、本実施形態では、被包装材料２が静電気を帯びて貫通孔１３ａから離脱し難い場合や、被包装材料２が計数盤１３の回転による遠心力により下方へ離脱し難い場合であっても、吸引力により、被包装材料２を貫通孔１３ａから強制的に離脱させることができる。
【００５６】
また、本実施形態では、下側開口１９ｃが回転方向前方にオフセットされているので、収容部１９の回転方向後側の側壁１９ａは、その下端側が回転方向前方に張り出しており、被包装材料２は落下途中に側壁１９ａと衝突した後に下側開口１９ｃ側に落下する。これにより、被包装材料２を側壁１９ａに沿って下側開口１９ｃ側へ落とし込むことができ、被包装材料２の挙動を安定させることができる。
さらに、本実施形態では、側壁１９ａでランダムな跳ね返りが生じても、吸引力によって、上方への跳ね返りを抑制することができる。これにより、被包装材料２は、収容部１９の底部により短時間のうちに安定的に保持される。
このようにして、計数盤１３の計数領域１３ｂに充填されていた規定数個の被包装材料２は、対応する収容部１９内に排出される。
【００５７】
コントローラ５０は、計数盤１３がさらに回転し、計数領域１３ｂが開口部１２ｃを越えると、この計数領域１３ｂをカメラ１６で撮像する。コントローラ５０は、この撮像データをカメラ１６から受け取り、撮像データを画像処理することにより、すべての貫通孔１３ａから被包装材料２が落下したことを確認する。
【００５８】
図６は、収容部１９内に収容された規定個数の被包装材料２を包装部３０の供給パイプ３３に排出する工程を示している。
収容部１９がさらに回転して、収容部１９の下部開口１９ｃがベース部材２２の供給用開口２２ａ上を通過すると、収容部１９内に保持されていた被包装材料２は、供給用開口２２ａを通って、供給パイプ３３の受取部３３ａ内に受け入れられ、供給パイプ３３を通って、包装フィルム４内に充填される。これにより、包装部３０は、受け入れた被包装材料２を包装フィルム４で包装し、スティック状の包装体３を形成する。
【００５９】
以上のように、本実施形態では、計数盤１３からシュート部１８に規定個数の被包装材料２を排出するとき、吸引部２５が、シュート部１８の対応する収容部１９内を吸引するように構成されている。これにより、収容部１９では、上部開口１９ｂから下部開口１９ｃに掛けて収容空間内に空気流が生じる。この空気流により、計数盤１３から被包装材料２を確実に離脱させることができる。また、この空気流により、計数盤１３から離脱させた被包装材料２を素早く収容部１９の底部に到達させ、底部で安定した状態に保持することができる。
【００６０】
また、本実施形態では、収容部１９は、上部開口１９ｂから下部開口１９ｃに向かうほど狭くなるように形成されているので、収容部１９の下部ほど空気流の速度が早くなる。したがって、計数盤１３を離脱した被包装材料２は、加速しながら落下する。また、被包装材料２は、側壁１９ａと衝突したときに、空気流に逆らって上方に移動することが抑制され、空気流により側壁１９ａに沿って下方へ案内される。これにより、被包装材料２の挙動を安定させると共に、被包装材料２を収容部１９の底部へ早期に収束させ、さらに被包装材料２を収容部１９の底部に安定的に保持することができる。
【００６１】
このように、本実施形態では、規定個数の被包装材料２を計数盤１３から収容部１９に素早く且つ安定的に保持することができるので、吸引部２５による吸引作用を利用しない場合と比べて、包装体３の歩留まりを向上させることができると共に、規定個数の被包装材料２の包装部３０への供給を大幅に高速化することができ、包装体３の製造速度を向上させることが可能となった。
【００６２】
また、上記実施形態は、以下のように改変してもよい。
上記実施形態では、図５に示すように、開口部１２ｃに対応した狭い範囲のみに吸引孔２２ｂが設けられているが、これに限らず、図７に示すように、開口部１２ｃの周方向の前後の広い範囲や、開口部１２ｃから下流側に供給用開口２２ａ付近まで延長した範囲に吸引孔２２ｂを拡張して設けてもよい。
【００６３】
さらに、図７に示すように、連結板２０に貫通孔２０ａを設けると共に、収容部１９の側壁１９ａにもスリット状，メッシュ状等の吸引孔１９ｄを設けてもよい。このように構成すると、上部開口１９ｂから、側壁１９ａに形成された吸引孔１９ｄ及び吸引孔２２ｂを通して、空気流を生じさせることができる。これにより、下部開口１９ｃを通して被包装材料２を吸引するのと同様に、被包装材料２を素早く且つ安定的に収容部１９の底部に保持することができる。
なお、側壁１９ａに吸引孔１９ｄを設ける場合、必ずしも図５の例のように下部開口１９ｃから吸引しなくてもよい。
【００６４】
また、収容部１９の径方向外側の側壁１９ａに吸引孔１９ｄを設けてもよい。この場合、吸引部２５の吸引ホース２５ｂの端部を、回転する収容部１９の側壁１９ａと接触しない位置で、吸引孔１９ｄに向けて開口させればよい。
【００６５】
また、上記実施形態では、包装装置１は、単一の包装部３０に被包装材料２を供給するように構成されているが、これに限らず、包装装置１を多列式としてもよい。この場合、例えば、ベース部材２２に複数の供給用開口２２ａを設けると共に、各供給用開口２２ａに対応して包装部３０を設け、これら複数の供給用開口２２ａを同期して開放する開放機構を設ければよい。このように、構成すればより包装体３の製造速度を高速化することが可能である。
【００６６】
また、上記実施形態では、吸引部２５は、常時吸引を行っているが、これに限らず、収容部１９が吸引孔２２ｂ上を通過するときのみ吸引を行うように構成してもよい。この場合、例えば、コントローラ５０は、収容部１９の位置を検知し、この位置検知に基づいて、パルス状の動作信号を吸引部２５に出力することで、収容部１９が吸引孔２２ｂ上を通過するときに合わせて吸引部２５に間欠的な吸引動作を行わせることができる。
【００６７】
また、上記実施形態では、充填部１０において、既定個数の被包装材料２を計数部１１から落下によりシュート部１８へ移動させ、このシュート部１８から落下により包装部３０へ移動させているが、これに限らず、包装部３０側へ順次に被包装材料２を移動させる多段階のシュート部が充填部１０に設けられた構成としてもよい。この場合、計数部１１からシュート部１８へ移動された既定個数の被包装材料２は、さらに１段階又は複数段階の別のシュート部へ順次に移動され、最終段のシュート部から包装部３０へ移動される。
【００６８】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。
上記実施形態では、充填部１０が計数盤１３とシュート部１８を備えた構成であったが、これに限らず、図８及び図９に示すような構成であってもよい。なお、図８及び図９は、多列式の包装装置１０１，２０１（それぞれ５列，３列）を示しているが、包装部１３０，２３０は、一組のみ図示している。また、図８及び図９に示した包装部１３０，２３０は、上記実施形態の包装部３０と構成が同様であるので説明を省略する。
【００６９】
図８の例では、充填部１１０は、ドラムロール１１１と、センサ１１５，１１６と、供給管１１７とを備えている。
ドラムロール１１１は、円柱状の部材であり、図示しない駆動モータによって、水平方向を向く回転軸を中心に所定回転方向に一定速度で回転するように構成されている。このドラムロール１１１の周面には、被包装材料２を保持するための凹部１１１ａが各包装部１３０に対応して形成されている。ドラムロール１１１の周面は、各列において所定の中心角幅を１つの領域として、複数の計数領域が設定されている。各計数領域には、規定個数の凹部１１１ａが周方向に一列に形成されている。
【００７０】
また、各凹部１１１ａの列に対応して、供給管１１７が配置されている。各供給管１１７には、センサ１１５が設けられており、このセンサ１１５は、供給管１１７内を通過する被包装材料２の有無を検知し、コントローラ５０に検知信号を出力する。
【００７１】
供給管１１７の下端部は、ドラムロール１１１の周面から僅かに離間した上方に位置している。凹部１１１ａが供給管１１７の下端部の下方を通過すると、供給管１１７から被包装材料２が凹部１１１ａに対して供給される。供給管１１７よりも回転方向下流側において、ドラムロール１１１の側部には、各凹部１１１ａの列に対応して、センサ１１６が設けられており、このセンサ１１６は、凹部１１１ａに被包装材料２が充填されたか否かを検知し、コントローラ５０に検知信号を出力する。
【００７２】
ドラムロール１１１が回転して、被包装材料２が充填された凹部１１１ａが所定角度に到達すると、被包装材料２は、凹部１１１ａから離脱して、供給パイプ３３の受取部３３ａに向けて落下する。本実施形態では、供給パイプ３３の受取部３３ａには、吸引部２５の吸引ホース２５ｂの先端部が取り付けられており、吸引ホース２５ｂは受取部３３ａ内に連通している。これにより、受取部３３ａ上方の空気が受取部３３ａ内に向けて吸引ホース２５ｂを介して吸引部本体２５ａに吸引される。
【００７３】
この吸引作用により、受取部３３ａに向けて排出された被包装材料２は、受取部３３ａに向けて吸引され、高速で供給パイプ３３内に吸い込まれる。これにより、本実施形態では、被包装材料２の供給速度を高速化し、包装体３の製造速度を向上させることができる。
【００７４】
なお、凹部１１１ａから被包装材料２が離脱したことを確認するため、供給パイプ３３よりも回転方向下流側の周面付近に、センサ１１６と同様な別のセンサを設けてもよい。
また、本実施形態のドラムロール１１１では、凹部１１１ａが被包装材料２を保持すべき角度範囲において、凹部１１１ａの底部からドラムロール１１１内に空気を吸引し、この吸引力により凹部１１１ａに確実に被包装材料２を保持させるように構成してもよい。さらに本実施形態のドラムロール１１１では、凹部１１１ａから被包装材料２を排出すべき角度範囲において、計数領域単位で凹部１１１ａの底部からドラムロール１１１の外部に向けて空気を放出し、この空気流により各計数領域の凹部１１１ａから確実に既定個数の被包装材料２を離脱させるように構成してもよい。
【００７５】
図９の例では、充填部２１０は、ドラムロール２１１と、貯留部２１２と、カメラ２１５とを備えている。
ドラムロール２１１は、ドラムロール１１１と異なり、凹部２１１ａが各包装部２３０に対応して一列に形成されず、各計数領域に複数の凹部２１１ａが周方向及び軸方向に散在されている。
また、ドラムロール２１１の凹部２１１ａに被包装材料２を充填するために、貯留部２１２がドラムロール２１１の頂部よりも回転方向上流側に設けられている。この貯留部２１２は、ドラムロール２１１の上半分から頂部に掛けての周面を内壁の一部となす凹状部材であり、ドラムロール２１１の周面に向けて被包装材料２を供給している。これにより、凹部２１１ａには、重力にしたがって被包装材料２が充填される。
【００７６】
そして、カメラ２１５は、被包装材料２が充填された凹部２１１ａがなす各角度領域（計数領域）を撮像し、この撮像画像データをコントローラ５０に出力するように構成されている。この例では、各計数領域に５つの凹部２１１ａが形成されている。コントローラ５０は、この撮像画像データに基づいて、凹部２１１ａに被包装材料２が充填されているか否かを判定することができる。なお、凹部２１１ａから被包装材料２が排出された後に、他のカメラで排出後確認のために計数領域を撮像して、この撮像画像データをコントローラ５０に出力するように構成してもよい。
【００７７】
この実施形態においても、供給パイプ３３の受取部３３ａに、吸引部２５の吸引ホース２５ｂの先端部が取り付けられており、吸引部２５による吸引作用を落下する被包装材料２に及ぼすことができる。
【００７８】
上記実施形態では、包装装置１はスティック状の包装体３を製造する包装部３０を有する構成であるが、これに限らず、包装装置が三方シール包装体，四方シール包装体，ブリスターパック等の各種の軟包装体やボトル形状のものを製造するものであってもよい。
【００７９】
また、上記実施形態では、シュート部１８が有する収容部１９の数と、計数盤１３に設けられた計数領域１３ｂの数とが同数に設定され、且つ、計数盤１３及び収容部１９が同一相対位置関係を保持したまま回転される構成となっているが、これに限らず、収容部１９と計数領域１３ｂの数とが異なっていてもよく、これに伴い、計数盤１３及び収容部１９が同一相対位置関係を保持しなくてもよい。
すなわち、収容部１９と計数領域１３ｂの数が異なる場合、例えば、シュート部１８と計数盤１３とをそれぞれ異なる駆動モータで回転させるように構成し、それぞれを異なる回転速度で回転させて、計数領域１３ｂと収容部１９とを開口部１２ｃで同期させれば、計数された被包装材料２を計数領域１３ｂから収容部１９へ供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施形態による包装装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態による充填部を上方から見た説明図である。
【図３】本発明の実施形態による包装装置の電気ブロック図である。
【図４】本発明の実施形態による充填部の動作説明図である。
【図５】本発明の実施形態による充填部の動作説明図である。
【図６】本発明の実施形態による充填部の動作説明図である。
【図７】本発明の実施形態の改変例に係る充填部の説明図である。
【図８】本発明の他の実施形態による包装装置の概略構成図である。
【図９】本発明のさらに他の実施形態による包装装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００８１】
１    包装装置
２    被包装材料
３    包装体
４    包装フィルム
１０    充填部
１１    計数部
１２    貯留部
１３    計数盤
１３ａ  貫通孔
１３ｂ  計数領域
１４    すりきりシャッタ
１８    シュート部
１９  収容部
２０  連結板
２０ａ  貫通孔
２１    駆動モータ（移動部、移動手段）
２２    ベース部材
２２ａ  供給用開口
２２ｂ  吸引孔
２５    吸引部
３０    包装部
３１    フィルム供給部
３３    供給パイプ
３３ａ  受取部
３５    縦シール形成部
３７    横シール形成部
３９    切断部
５０    コントローラ
【図１】
2010143597.tif 000003
【図２】
2010143597.tif 000004
【図３】
2010143597.tif 000005
【図４】
2010143597.tif 000006
【図５】
2010143597.tif 000007
【図６】
2010143597.tif 000008
【図７】
2010143597.tif 000009
【図８】
2010143597.tif 000010
【図９】
2010143597.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成21年5月28日(2009.5.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
規定個数の粒状の被包装材料を包装材料で包装した包装体を形成する包装部と、この包装部に規定個数の被包装材料を送り出す充填部と、を備えた包装装置であって、
前記充填部は、被包装材料を規定個数計数する計数部と、この計数部から落下させた被包装材料を受止め前記包装部側へ送り出すシュート部と、前記計数部から落下させた被包装材料を前記シュート部内へ空気流によって吸引する吸引部と、を備え、
前記シュート部は、前記被包装材料を収容するための収容空間を有する収容部を備え、この収容部は、前記収容空間を形成する側壁部と、前記計数部に連通するように上部に設けられた上部開口と、前記包装部側へ被包装材料を送り出すための下部開口とを有し、前記シュート部の収容部は、前記上部開口から前記下部開口に向かうにつれて狭まるように形成されており、
前記シュート部は、さらに、前記収容部を、前記計数部から被包装材料を受取る第１の位置と、前記包装部へ被包装材料を送り出す第２の位置との間で移動させる移動部と、前記シュート部の収容部の下部開口を塞ぐように配置されたベース部材と、を備えており、
前記ベース部材は、前記第１の位置から前記ベース部材上を移動してきた前記収容部の下部開口から被包装材料を前記第２の位置で前記包装部側へ落下させるための供給用開口と、前記被包装材料が通過できない寸法に設定され少なくとも前記第１の位置において前記収容部の下部開口に向けて開口する吸引孔とを備え、
前記吸引部は、前記吸引孔を通して前記収容部の下部開口から、前記収容空間内の空気を吸引することを特徴とする包装装置。
【請求項２】
前記収容部は、前記第１の位置と前記第２の位置との間において、前記収容空間内の底部に前記規定個数の被包装材料を保持するような大きさに形成されていることを特徴とする請求項１に記載の包装装置。
【請求項３】
前記吸引孔は、さらに前記第１の位置と前記第２の位置との間において、前記収容部の下部開口に向けて開口するように複数形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の包装装置。
【請求項４】
前記シュート部は、複数の収容部を備え、
前記移動部は、複数の収容部を順次に第１の位置と第２の位置との間で移動させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の包装装置。
【請求項５】
前記計数部は、前記シュート部に向けて開口する開口部を有する底板部材と、前記底板部材上に積層するように配置され、被包装材料が通過可能な大きさを有する計数貫通孔が形成された板状計数部材と、前記底板部材によって前記計数貫通孔の下側開口が塞がれた状態で前記計数貫通孔内に被包装材料を収容させる収容手段と、前記板状計数部材を前記底板部材上で移動させる移動手段とを備え、
前記移動手段は、前記計数貫通孔が前記底板部材の開口部上を通過するように前記板状計数部材を移動させ、前記計数貫通孔に収容された被包装材料を前記開口部を通して下方に落下させるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の包装装置。