(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被包装物を載置して下流の引き取りコンベア側に搬入する搬入コンベアと、引き取りコンベアで搬送される被包装物にフィルムを被せて、このフィルムの両側縁を下方で合掌状に縒り合わせてチューブ状フィルムとするオーバラップ機構と、被包装物間のチューブ状フィルムを裁断するフィルム裁断機と、フィルム裁断機の下流側に配置され、チューブ状フィルムの両端部の折込み代を折込み区間において被包装物の下面に折り込むフィルム折込み機構と、を備えた包装装置において、
フィルム折込み機構は、下部にエンドレスのスダレコンベアが配置され、前記スダレコンベア内部にチューブ状フィルムの上流側の折込み代を吸引する吸引チャンバーが配置され、
前記スダレコンベアの上部に、フィルムで被覆された被包装物を搬送するサイドコンベアが配置され、
被包装物の搬送速度及びフィルムの移動速度は等速であって、スダレコンベアの回転速度はスダレ開口部の移動する位置に応じて変化させ、スダレ開口が折込み区間を移動する時はスダレコンベアの回転速度は低速で、スダレ開口が折込み区間以外を移動する時は速度を上げ、最終的には、フィルムのカットサイズの１サイクルの移動時間とスダレ開口部の１サイクルの移動時間とを合致させ、
折込み代が被包装物の下面に折り込まれる折込み区間において、前記スダレコンベアのスダレ開口部の移動速度と、サイドコンベアによる被包装物の搬送速度との速度比率は、前記折込み区間と折込み代の寸法との関係において、下記数式（４）により算出して１２０％〜３００％とする、ことを特徴とするフィルム折り込み機構を備えた包装装置。
下記数式（４）のＤ［mm］は、被包装物の下面に、両端部の折込み代が折り込まれる折込み区間であって、Ｄｔ［mm］は、折込み代の寸法である。
【数４】
0006614809.tif 000016
【請求項２】
スダレコンベアのスダレ開口部の移動速度と、サイドコンベアによる被包装物の搬送速度との速度比率が、１５０％〜３００％又は１５０％〜２５０％とする、ことを特徴とする請求項１に記載のフィルム折り込み機構を備えた包装装置。
【請求項３】
チューブ状フィルムの上流側の折込み代が吸引チャンバーの天板に引っかからないように、吸引チャンバーの吸引口の寸法を、折込み代の長さに応じて変更できるように構成した、請求項１記載のフィルム折込み機構を備えた包装装置。
【請求項４】
吸引チェンバーの吸引口の天板のエッジ部分に回転ローラを設けるか、又はスダレコンベアの開口部に回転するロッドを設けた、請求項１記載のフィルム折込み機構を備えた包装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被包装物をフィルム、例えばシュリンクフィルムによって包み込んだ後、被包装物を包み込んだ前記チューブ状フィルムの両端部に折込み代を持たせて切断すると共に、前記両端部の折込み代を被包装物の下面に折り込む折込み機構を備えた包装装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図８は、フィルム折込み機構を備えた包装装置のフィルム折り込み原理を説明するための概略図である。この包装装置は、搬入コンベア（図示せず）に被包装物を載置して下流の引き取りコンベア６Ａ側に搬送し、引き取りコンベア６Ａ上で搬入されている被包装物１（例えば、惣菜を挟み込んだコッペパン）をフィルム、例えばポリエチレン製のオーバラップシュリンクフィルムを被せてチューブ状に包み込み、フィルム裁断機３で被包装物１間のフィルムを裁断し、チューブ状フィルムの両端部の折込み代４を折込み機構５により被包装物１の下面に折り込んで被包装物１を包装している。
【０００３】
被包装物をフィルムで包み込むオーバラップ機構は、引き取りコンベア６Ａで搬入されている被包装物１に帯状のフィルムを上方から被せた後、前記フィルムの両側縁を被包装物の下部で合掌状に縒り合わせてチューブ状に被包装物を包み込む。チューブ状のフィルム内に包み込まれた被包装物１は、前記引き取りコンベア６Ａの下流に配置された第１サイドコンベア６により下流側に搬送され、フィルム折込み機構５の手前でフィルム裁断機３により、被包装物１間のフィルムが裁断される。
【０００４】
フィルム折込み機構５は、フィルム裁断機３の下流側に配置され、下部にエンドレスのスダレコンベア７が配置され、前記スダレコンベア７内部にチューブ状フィルムの折込み代４を吸引する吸引チャンバー８が配置されている。前記スダレコンベア７の上部両側に、フィルムで被覆された被包装物１を搬送する第２サイドコンベア９が配置されている。
【０００５】
図９は、上流側の折込み代を被包装物の下面に折り込む工程が示された説明図である。図９（Ａ）は、フィルム裁断機（図９では省略）で裁断された上流側の折込み代４がスダレコンベア７のスダレ開口部１０及び吸引チャンバー８の吸引口１１から吸引される。
【０００６】
図９（Ｂ）に示すように、被包装物１がサイドコンベア９で搬送されていくスピードよりもスダレコンベア７のスピードが速いために、スダレコンベアのスダレ開口部１０に吸引された上流側の折込み代４が、スダレコンベアのスダレ開口部１０の上流側のロッド１２で引きずられながら、被包装物１の下面に折り込まれていく。図９（Ｃ）では被包装物１を包み込んだフィルムの上流側折込み代４がスダレ開口部１０から完全に抜けて被包装物１の下面に折り込まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開昭５６−１７５４０３号公報
【特許文献２】特開昭５６−１１３５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
包装のスピードを上げるために、スダレコンベア７のスピードを上げると、図１０（A）に示すように、折込み代４が鋭角に折れ曲がってしまうために、折込み代４がスダレコンベア７の上流側ロッド１２に引っ掛かり、折込み代４に負荷がかかる。
【０００９】
特許文献１では、折込み代がスダレ開口部の上流側ロッドに引っ掛かった時の衝撃が大きく、フィルムが破損するため、スダレ開口部の上流側と下流側のロッドにゴム製のチューブを被覆し、ロッドに衝撃が加わっても、ゴム製のチューブでクッション性を持たせて衝撃を吸収しようとしている。
【００１０】
しかし、特許文献１や特許文献２は、被包装物がトレーに収納されていたために、スダレコンベアのスダレ開口部のロッドによって引っ張られて負荷がかかっても、トレーが潰れることは無かったが、フィルムによってパンのような柔らかい被包装物１を直接包装する場合は、図１０（Ｂ）に示すように、折込み代４が強く引っ張られて、被包装物１が型崩れするおそれがある。例えば、ゆで玉子、野菜、シーフードなどの惣菜を挟み込んだパンの場合、型崩れして前記のような惣菜がパンからはみ出してしまうと、商品価値が無くなる。
【００１１】
本発明は、前述した従来の技術に関する前記課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、折込み代に負荷がかからないようにした、フィルム折込み機構を備えた包装装置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】
【００１２】
前記課題を克服し、所期の目的を好適に達成するため、本発明に係る包装装置は、被包装物を載置して下流の引き取りコンベア側に搬入する搬入コンベアと、引き取りコンベアで搬送される被包装物にフィルムを被せて、このフィルムの両側縁を下方で合掌状に縒り合わせてチューブ状フィルムとするオーバラップ機構と、被包装物間のチューブ状フィルムを裁断するフィルム裁断機と、フィルム裁断機の下流側に配置され、チューブ状フィルムの両端部の折込み代を折込み区間において被包装物の下面に折り込むフィルム折込み機構と、を備えた包装装置において、フィルム折込み機構は、下部にエンドレスのスダレコンベアが配置され、前記スダレコンベア内部にチューブ状フィルムの上流側の折込み代を吸引する吸引チャンバーが配置され、前記スダレコンベアの上部に、フィルムで被覆された被包装物を搬送するサイドコンベアが配置され、被包装物の搬送速度及びフィルムの移動速度は等速であって、スダレコンベアの回転速度はスダレ開口部の移動する位置に応じて変化させ、スダレ開口が折込み区間を移動する時はスダレコンベアの回転速度は低速で、スダレ開口が折込み区間以外を移動する時は速度を上げ、最終的には、フィルムのカットサイズの１サイクルの移動時間とスダレ開口部の１サイクルの移動時間とを合致させ、折込み代が被包装物の下面に折り込まれる折込み区間において、前記スダレコンベアのスダレ開口部の移動速度と、サイドコンベアによる被包装物の搬送速度との速度比率は、前記折込み区間と折込み代の寸法との関係において、下記数式（４）により算出して１２０％〜３００％とする、ことを特徴とするフィルム折り込み機構を備えた包装装置。下記数式（４）のＤ［mm］は、被包装物の下面に、両端部の折込み代が折り込まれる折込み区間であって、Ｄｔ［mm］は、折込み代の寸法である。
【数４】
0006614809.tif 000002
【００１３】
前記構成のフィルム折込み機構を備えた包装装置は、スダレ開口部の移動する位置に応じて、スダレコンベアの回転速度を変化させ、スダレ開口が折込み区間を移動する時は、スダレコンベアの回転速度は低速で、スダレ開口が折込み区間以外を移動する時は、速度を上げることにより、チューブ状フィルムの上流側の折込み代に負荷をかけない。
【００１４】
また、前記構成のフィルム折込み機構を備えた包装装置は、スダレコンベアの回転速度の速度比率と、被包装物の搬送速度とを折込み代の寸法に合わせて調整するようにしたので、チューブ状フィルムの上流側の折込み代に負荷をかけない。
【発明の効果】
【００１５】
前記フィルム折込み機構の構成により、被包装物の端部の折込み代に負荷がかからないようにして、柔らかな被包装物の型崩れを防止する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のフィルム折込み機構を備えた包装装置の正面図
【図２】本発明のフィルム折込み機構を備えた包装装置の平面図
【図３】本発明のフィルム折込み機構の概略説明図
【図４】本発明のフィルム折込み機構のタイムチャート
【図５】フィルム折込み機構の従来例と本実施例の比較図
【図６】本発明の他の実施例のフィルム折込み機構の概略説明図
【図７】本発明の他の実施例のフィルム折込み機構の概略説明図
【図８】フィルム折込み機構の原理を説明するための概略説明図
【図９】フィルム折込み機構の動きを説明するための概略説明図
【図１０】従来のフィルム折込み機構の課題を説明するための概略説明図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明に係るフィルム折込み機構を備えた包装装置につき、実施例を挙げて、図面を参照しながら以下に説明する。なお、前記背景技術で説明したフィルム折込み機構と同一の構成については同じ図面の符号を使用する。
【００１８】
図１は、本発明に係るフィルム折込み機構を備えた包装装置の正面図、図２は、同包装装置の平面図である。この包装装置は、被包装物１を等間隔に載置して下流側の引き取りコンベア６Ａ側に送り込む搬入コンベア２と、前記引き取りコンベア６Ａで搬送されている被包装物１の上方から、チャックチェーン２１Ａにより帯状のオーバラップシュリンクフィルム２０（本実施例ではシュリンクフィルムで説明するが、本発明はシュリンクフィルムには限定されない。）を被せて、このシュリンクフィルム２０の両側縁を下方でセンターローラ２７によって合掌状に縒り合わせ、シュリンクフィルムの粘着性を利用してチューブ状フィルムとするオーバラップ機構２１と、引き取りコンベア６Ａの下流側に配置されチューブ状になった被包装物１を搬送する第１サイドコンベア６と、被包装物１が包み込またチューブ状フィルムを所定間隔で裁断するフィルム裁断機３と、裁断されたチューブ状フィルムの両端部の折込み代４を被包装物１の下面に折込むフィルム折込み機構５と、フィルム折込み機構５で両端部の折込み代４が折り込まれた被包装物１を搬出しつつ底部のフィルムを収縮するヒータコンベア２２と、ヒータコンベア２２の上部に配置され被包装物１を押える押えコンベア２５と、被包装物１を包むシュリンクフィルムを全体的に収縮させるシュリンクトンネル２６と、で構成されている。なお、この包装装置において、上流側、下流側は、帯状フィルム２０及び被包装物１の移動方向に従って上流、下流を使い分ける。
【００１９】
次に、図３を使って、従来の折込み機構の動作及びその課題について説明する。なお、図３は前記図８のフィルム折込み機構と同じ構成であるので構成の説明は省略する。この前記フィルム折込み機構５のスダレコンベア７の１サイクルは、図３に示すスダレ開口部１０がスダレコンベア７の上部の上流側角（図３では左上部側）の位置から、一周して同じ位置に戻るまでとする。この１サイクルの間に、フィルムで包み込まれた被包装物１は１サイクル分だけ下流側に送られる。即ち、スダレコンベア７が１サイクル回転する間に、図３の左側の第１サイドコンベア６に搬送されている被包装物１が、右側のスダレコンベア７上の被包装物１の位置まで１サイクル分送られる。なお、第１サイドコンベア６と第２サイドコンベ９は、連続的に同じ速度で回転しており、被包装物１は、第１サイドコンベア６とサイドコンベア９によって、定速で連続的に上流側から下流側に搬送される。また、スダレコンベア７も同じ速度で連続的に回転している。
【００２０】
従来のフィルム折込み機構５では、被包装物１の搬送速度に対するスダレコンベア７の回転速度の速度差［％］は次のような数式１で表される。
【数１】
0006614809.tif 000003
前記スダレコンベアの周回寸法［mm］は、無端状のスダレコンベア７の全周の長さを意味し、当然に寸法は一定である。被包装物１を被覆するフィルムのカットサイズ［mm］とは、被包装物１の全長と、被包装物１の両端部の折込み代４、４を含めた全長をいう。このフィルムのカットサイズ［mm］は被包装物１の寸法や折込み代４の寸法によって異なる。
【００２１】
フィルムのカットサイズ［mm］が短いほど、スダレコンベア７の１サイクルの回転速度との速度差が大きくなり、図１０（Ｂ）に示すように、ロッド１２による負荷により、上流側の折込み代４の折り込み時の衝撃が大きくなるという課題がある。逆に、フィルムのカットサイズ［mm］が大きすぎると、時間不足で、スダレコンベア７のスダレ開口部１０が折込み代４を被包装物１の底面に折り込むことができなくなるという課題がある。前記速度差と本件実施例との差異については後述する。
【００２２】
（実施例１）
前記従来のフィルム折込み機構を備えた包装装置は、等速度で回転するスダレコンベア７の１サイクルと、等速度で移動する被包装物１の１サイクル（第２サイドコンベア９の回転速度）と、の時間を合致させていたが、前記のような課題が生じていたので、本実施例１では、折込み代４の寸法に合わせて、被包装物の搬送速度とスダレコンベア７の回転速度の速度比率［％］を調整するようにした。
【００２３】
図４は本発明のフィルム折込み機構のタイムチャートである。図４において使用した符号は以下の通りである。
Ｄ［mm］；被包装物の下面に、両端部の折込み代が折り込まれる折込み区間
ＰＬ［mm］；フィルムのカットサイズ
Ｄｔ［mm］；折込み代の寸法
ＷＬ［mm］；被包装の寸法
Ｄｃ［mm］；スダレ開口部が被包装物の一端に追い付くまでの被包装物の移動距離
Ｄｖ［mm］；スダレ開口部が被包装物の一端に追い付いてから、折込み代が折り込まれるまでの、被包装物の移動距離
Ｖｗ［mm/cycle］;被包装物の搬送速度
Ｖｔ［mm/cycle］;スダレコンベアのスダレ開口部の移動速度
【００２４】
前記折込み代の寸法Ｄｔ［mm］と、フィルムのカットサイズＰＬ［mm］と、被包装の寸法ＷＬ［mm］との関係は次の数式（２）のような関係にあり、被包装物１の両端部の折込み代の寸法Ｄｔ［mm］は同一寸法となる。
【数２】
0006614809.tif 000004
【００２５】
前記従来例では、スダレコンベア７の回転速度は常に一定であったが、本実施例１では、スダレ開口部１０の移動する位置に応じて、スダレコンベア７の回転速度を変化させる。即ち、スダレ開口１０が折込み区間Ｄ［mm］を移動する時は、スダレコンベア７の回転速度は低速で、スダレ開口１０が折込み区間Ｄ［mm］以外を移動する時は、速度を上げる。そして、最終的には、フィルムのカットサイズＰＬ［mm］の１サイクルの移動時間と、スダレ開口部１０の１サイクルの移動時間とを合致させる。なお、被包装物の搬送速度Ｖｗ［mm/cycle］及びフィルム２０の移動速度は等速である。
次に、スダレ開口１０が折込み区間Ｄ［mm］を通過する時の被包装物１に対する速度比率［％］について説明する。スダレ開口１０の移動速度Ｖｔと被包装物１の搬送速度Ｖｗとの速度比率［％］は次の数式（３）で表される。
【数３】
0006614809.tif 000005
【００２６】
前記の速度比率［％］は、折込み区間Ｄ［mm］と折込み代の寸法Ｄｔ［mm］との関係において、次のような数式（４）で表される。
【数４】
0006614809.tif 000006
【００２７】
折込み区間Ｄ［mm］は固定した寸法であるので、前記数式（４）から、速度比率［％］は折込み代の寸法Ｄｔ［mm］によって決まることがわかる。従がって、被包装物１の搬送速度Ｖｗ［mm/cycle］に対する、スダレ開口部１０が折込み区間Ｄ［mm］を移動する速度の速度比率［％］は折込み代の寸法Ｄｔ［mm］によって決定すればよい。
【００２８】
次に、前記速度比率［％］の数式（４）を導き出すための過程を簡単に説明する。前記数式（３）で表すように、速度比率［％］は次のように表すことができる。
【数３】
0006614809.tif 000007
【００２９】
そして、前記数式（３）のスダレ開口部の移動速度Ｖｔ［mm/cycle］は次の数式（５）ように表される。
【数５】
0006614809.tif 000008
【００３０】
前記数式（５）の右辺は、被包装物の搬送速度Ｖｗ［mm/cycle］に、スダレ開口部１０が被包装物を追い越すために要する速度を加えたものである。また、前記数式（５）のＤｃ［mm］は、スダレ開口部１０が被包装物１の後端に追い付くまでの補足距離を示している。スダレ開口部が被包装物に追いつくまでに移動する時間と、被包装物がＤｃ［mm］の間を移動する時間は同一であるので、Ｄｃ［mm］は次のような数式（６）で表すことができる。
【数６】
0006614809.tif 000009
【００３１】
前記数式（６）は、次のような数式（７）となる。
【数７】
0006614809.tif 000010
【００３２】
前記数式（７）に前記数式（５）を代入すると次のような数式（８）になる。
【数８】
0006614809.tif 000011
【００３３】
前記数式（８）を整理すると、Ｄｃ［mm］は次のような数式（９）に簡略化することができる。
【数９】
0006614809.tif 000012
【００３４】
スダレコンベアの開口部の移動速度Ｖｔ［mm/cycle］を表す前記数式（５）に数式（９）を代入すると次のような数式（１０）になる。
【数１０】
0006614809.tif 000013
【００３５】
速度比率［％］は、前記のように数式（３）で表したものであるから、
速度比率［％］＝Ｖｔ［mm/cycle］／Ｖｗ［mm/cycle］＊１００  、となる。
この数式（３）に前記数式（１０）を代入すると、次のような数式（１１）になる。
【数１１】
0006614809.tif 000014
【００３６】
前記数式（１１）のＶｗ［mm/cycle］を通分すると、速度比率［％］を表す数式（４）を導き出すことができる。
【数４】
0006614809.tif 000015
【００３７】
次に、前記数式（４）を用いて、実際の寸法を当てはめたものを説明する。図５は、フィルム折込み機構の従来例と本実施例１の比較図である。スダレコンベアの周回寸法［mm］は１１４３［mm］、折込み区間Ｄ［mm］は３００［mm］で、折込み代４は５０，７５，１００［mm］に設定している。なお、従来のフィルム折込み機構の速度比［％］は、数式１で計算している。
【００３８】
従来例の数式（１）に前記数字を代入すると、図５に示す通り、フィルムのカットサイズＰＬ［mm］が短いと、従来の速度比［％］は、５７１［％］、４５７［％］、３８１［％］・・と、速度差が大きくなりすぎて、折込み代４に負荷がかかることになる。これに対して、本実施例１では、前記数値を前記数式（４）に代入すると、折込み代４の寸法が５０［mm］の場合は１５０［％］、７５［mm］の場合は２００［％］、１００［mm］の場合は３００［％］となる。前記数式（４）が示す通り、折込み区間Ｄ［mm］は固定であるから、速度比率［％］は折込み代の寸法Ｄｔ［mm］によって決まる。
【００３９】
前記のように、スダレ開口部１０の移動速度Ｖｔ［mm/cycle］に対する被包装物の搬送速度Ｖｗ［mm/cycle］の速度比率［％］を前記のように１５０［％］〜３００［％］の間で維持する例を示したが、１２０［％］〜３００［％］の間でスダレコンベア７の回転速度と第１と第２サイドコンベア６，９の搬送速度を調整し、折込み区間Ｄ［mm］でのスダレ開口１０の移動速度Ｖｔと被包装物１の搬送速度Ｖｗとの速度比率［％］の最適比を設定すればよい。１２０［％］以下ではスダレ開口部１０の移動速度Ｖｔ［mm/cycle］が遅くなり折込み代４の寸法が短くなりすぎて役目を果たしづらくなる。なお、１２０％の時は、折込み代４の寸法は２５［mm］である。また、３００［％］以上になるとスダレ開口部１０の移動速度Ｖｔ［mm/cycle］が早すぎて折込み代４に負荷がかかることになる。最も好ましいのは１５０［％］〜２５０［％］の間で速度比率［％］を設定する場合である。
【００４０】
前記のように速度比率［％］を折込み代４の寸法［mm］に合わせて設定できるようにすることにより、折込み代４にかかる負荷を少なくして、柔らかな被包装物であっても、変形することなく包装することができる。
【００４１】
（実施例２）
前記実施例１では、折込み代４の寸法に応じて、折込み区間Ｄ［mm］でのスダレコンベア７の回転速度と被包装物１の搬送速度の速度比率［％］を最適な比率に制御したが、この実施例２では、図６に示すように、吸引チャンバー８の吸引口１１を広げて、吸引チャンバー８の天板２３に引っかからないように、折込み代４の長さに応じてスライドするシャッター（図示せず）で変更できるようにした。このように、折込み代４の長さに応じて吸引口１１の長さを変えることにより、折込み代４を鋭角に折り返さないようにして、折込み代４に負荷がかからないようにすることができる。なお、吸引口１１をスダレ開口部１０の移動に追従して、吸引口１１を塞ぐシャッターを往復動するように構成してもよい。
【００４２】
（実施例３）
図７は実施例３の説明図を示している。本実施例３は、吸引チェンバー８の吸引口１１の天板２３のエッジ部分に回転ローラ２４を設けている。この回転ローラ２４を設けることにより、折込み代４が天板２３のエッジ部分に引っ掛かっても回転ローラ２４が回転して、折込み代４に負荷がかからないように構成している。また、スダレコンベア７の上流側のロッド１２（図１０参照）が回転するように構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、被包装物を包装するために、帯状フィルムを長手方向に沿って送りながら被包装物に被せて連続的にチューブ化して折込み代を残して裁断し、前記被包装物の両端部の折込み代を被包装物の下面に折り返すフィルム折込み機構を備えた包装装置に有用である。
【符号の説明】
【００４４】
１    被包装物
２    搬入コンベア
３    フィルム裁断
４    折込み代
５    フィルム折込み機構
６    第１サイドコンベア
７    スダレコンベア
８    吸引チェンバー
９    第２サイドコンベア
１０  スダレ開口部
１１  吸引口
１２  ロッド
２０  フィルム
２１  製筒機構
２２  搬出コンベア
２３  天板
２４  回転ローラ
【図１】
0006614809.tif 000017
【図２】
0006614809.tif 000018
【図３】
0006614809.tif 000019
【図４】
0006614809.tif 000020
【図５】
0006614809.tif 000021
【図６】
0006614809.tif 000022
【図７】
0006614809.tif 000023
【図８】
0006614809.tif 000024
【図９】
0006614809.tif 000025
【図１０】
0006614809.tif 000026