(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレーを搬送するトレー搬送手段と、
前記トレー搬送手段と平行に配置され、一端が開口された給袋を横置き状態で搬送する給袋搬送手段と、
前記トレーの上に供給された物品とともに、前記トレーを前記給袋の開口部から前記給袋内に挿入する被包装物挿入手段と、
前記被包装物挿入手段によって前記トレー並びに前記物品が収納された前記給袋の開口部をシールするシール手段とを備えた給袋式包装機であって、
前記トレー搬送手段で搬送途中の前記トレーに対し、前後方向の中心部位が下に凸となるＶ字状に折り曲げる折り曲げ手段を設け、
前記トレー搬送手段は、前記トレーの前後を支持する一対のバケットを複数備えて構成され、
前記一対のバケットは、相対的に前後進移動して両者の間隔を変更可能とし、前記トレーの搬送途中でその間隔を狭めて、前記トレーを折り曲げ可能に構成することにより、前記折り曲げ手段を構成し、
その折り曲げ手段により折り曲げられたＶ字状の状態のまま前記被包装物挿入手段によって前記トレーを前記給袋内に挿入するようにしたことを特徴とする給袋式包装機。
【請求項２】
前記トレー搬送手段の上方所定位置に、前記トレーを下方に付勢する付勢手段を設け、前記一対のバケットの間隔を狭める際或いはその直前に前記付勢手段により前記トレーの前後方向中央部位を下方に押し付けるように構成したことを特徴とする請求項１に記載の給袋式包装機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は給袋式包装機に関するものである。
【０００２】
【発明の背景】
包装形態のひとつとして、トレーの上に物品が置かれた状態で包装体内に密封収納されたものがある。係る包装体は、複数の物品を包装する際によく使われる。そして、係る形態の包装体を製造するための包装機の一つとして、給袋式包装機がある。
【０００３】
係る給袋式包装機は、別途製造された一端が開口された包装用の袋（給袋）を用意し、係る給袋を横置き状態で搬送し、所定位置で一時停止（実際には間欠的に搬送）した状態で、給袋の開口部を広げる。一方、搬送途中のトレーの上に物品を供給した後、係るトレーを物品ごと前記給袋の開口部から給袋内に挿入する。そして、開口部をシールすることにより、包装体を製造するようになっている。
【０００４】
ところで、物品が「飴」や「豆類」のようなものの場合には問題がないが、例えば「さきいか」などのように、個々の物品同士が絡まって全体的に膨らんだようになっている場合に上記した従来の給袋式包装機をそのまま使用すると、係る膨らんだ物品群が給袋の開口部の周縁に突き当たってしまい、スムーズに挿入することができなかった。
【０００５】
さらに、たとえ挿入されたとしても、物品の一部がトレーから落ちて給袋内に散乱することもあり、見た目が悪く、商品価値が低下（最悪は廃棄処分）してしまうこともある。そのため、そのような物品の場合には、もっぱら手作業で挿入することになり、生産性が悪かった。
【０００６】
本発明は、上記した背景に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、上記した問題を解決し、「さきいか」などの比較的膨らんだ状態になりやすい物品であっても、確実に給袋内に自動供給することができる給袋式包装機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明に係る給袋式包装機は、トレーを搬送するトレー搬送手段と、前記トレー搬送手段と平行に配置され、一端が開口された給袋を横置き状態で搬送する給袋搬送手段と、前記トレーの上に供給された物品とともに、前記トレーを前記給袋の開口部から前記給袋内に挿入する被包装物挿入手段と、前記被包装物挿入手段によって前記トレー並びに前記物品が収納された前記給袋の開口部をシールするシール手段とを備えた給袋式包装機を前提とする。そして、前記トレー搬送手段で搬送途中の前記トレーに対し、前後方向の中心部位が下に凸となるＶ字状に折り曲げる折り曲げ手段を設け、前記トレー搬送手段は、前記トレーの前後を支持する一対のバケットを複数備えて構成され、前記一対のバケットは、相対的に前後進移動して両者の間隔を変更可能とし、前記トレーの搬送途中でその間隔を狭めて、前記トレーを折り曲げ可能に構成することにより、前記折り曲げ手段を構成し、その折り曲げ手段により折り曲げられたＶ字状の状態のまま前記被包装物挿入手段によって前記トレーを前記給袋内に挿入するように構成した。なお「Ｖ字状」とは、下に凸となった中央部は、とがっている場合はもちろんのこと、湾曲した状態でもよい。
【０００８】
このようにすると、トレーがＶ字状に折れ曲がることにより、物品は折れ曲がったトレーの中央に集まり、しかも、Ｖ字状であるためトレーの両端が中央に比べて持ち上がるので、物品よりも上方に位置する。そして、そのＶ字状のままトレーを給袋内に挿入するようにすると、物品は中央に集まったままであるので、係る物品が給袋の開口部の周縁に当たることもなくスムーズに挿入される。なお、挿入後は弾性復元力等によりトレーは元の平坦な状態に戻る。
【０００９】
さらに、挿入時に物品はトレーの中央に集まっているので、挿入の際に物品がトレーから離脱することもなく、給袋内に挿入後も物品はトレー上にきれいに乗った状態のまま保持される。
【００１０】
さらに前記トレー搬送手段は、前記トレーの前後を支持する一対のバケットを複数備えて構成され、前記一対のバケットは、相対的に前後進移動して両者の間隔を変更可能とし、前記トレーの搬送途中でその間隔を狭めて、前記トレーを折り曲げ可能に構成することにより、前記折り曲げ手段を構成したので、一対のバケットの間隔を狭めるだけで、トレーを簡単にＶ字状に折り曲げることができる。もちろん、折り曲げ手段の構成は、他の構成をとることもできる。なお「搬送途中」は、移動中はもちろんのこと、間欠駆動している場合の一時停止中も含む。
【００１１】
さらに好ましくは、前記トレー搬送手段の上方所定位置に、前記トレーを下方に付勢する付勢手段（プッシャー）を設け、前記一対のバケットの間隔を狭める際或いはその直前に前記付勢手段により前記トレーの前後方向中央部位を下方に押し付けるように構成するとよい。このように構成すると、確実にトレーの中央部位が下に凸の状態に折れ曲がるので良い。なお、係る付勢手段はなくても良い。そして、仮にない場合でも、トレー形状を工夫したり折癖をつけておくことで、確実に下に凸の状態にすることができる。さらに、付勢手段以外にも、適宜ガイド手段などを設けることにより下に凸の状態に折り曲げることはできる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１〜図６は、本発明に係る給袋式包装機の好適な一実施の形態を示している。図１が平面図，図２が正面図を示し、図３〜図６が作業工程の順を追って示す模式図である。同図に示すように、互いに同期して間欠駆動するトレー搬送装置１０と、給袋搬送装置２０が平行に配置されている。
【００１３】
トレー搬送装置１０は、エンドレスチェーンに取り付けられた前後一対のバケットによりトレー１を保持し、被包装物挿入位置Ｘまで搬送するものである。そして、搬送途中で、トレー１の上に物品２を供給するようになっている。本例では、作業員Ｍによる手作業により物品２を供給するようにしている。なお、トレー搬送装置１０の詳細な構成は後述する。さらに、トレー搬送装置１０の搬出端となる被包装物挿入位置Ｘには、被包装物挿入装置３０を設けている。
【００１４】
これにより、その被包装物挿入位置Ｘまでトレー１を搬送したならば、被包装物挿入装置３０にて、係るトレー１を物品２ごと給袋搬送装置２０側に押し出し、給袋搬送装置２０上の給袋３内に挿入するようにしている。そして、以後、この被包装物挿入位置Ｘより下流側では、給袋搬送装置２０上を、被包装物（トレー１＋物品２）４を内包する給袋３が搬送されることになる。
【００１５】
給袋搬送装置２０は、一端が開口された給袋３を横置き状態（水平状態）で搬送するもので、具体的には、給袋３を受ける搬送面２１と、その搬送面２１の片側（トレー搬送装置１０側）の外側の前後に配置されたスプロケット２２に掛け渡されたエンドレスチェーン２３に図７に示すようなクランプ２４を取り付けて構成される。
【００１６】
クランプ２４は、水平状態に保持される下爪２４ａと、その下爪２４ａに対して正逆回転可能に取り付けられた上爪２４ｂと、それら下爪２４ａ，上爪２４ｂ間に圧縮状態で配置されたスプリング２４ｃを有している。そして、そのスプリング２４ｃの弾性復元力により、下爪２４ａと上爪２４ｂが閉じる方向に常時付勢されるようになっている。
【００１７】
従って、そのクランプ２４の下方に昇降移動可能に配置されたクランプ開閉バー２５によって、上爪２４ｂの下端２４ｂ′が押し上げられると、上爪２４ｂが所定方向に回転してその上端２４ｂ″が上昇するので、下爪２４ａ，上爪２４ｂが離反し、クランプ２４の口が開く（図７（ｂ）参照）。一方、クランプ開閉バー２５を下降移動すると、スプリング２４ｃの弾性復元力により上爪２４ｂが上記と逆方向に回転してその上端２４ｂ″が下降するので、クランプ２４の口が閉じる（図７（ｃ）参照）。
【００１８】
これにより、クランプ２４の口が開いた状態のときに、下爪２４ａの上に給袋３を置き、次いで、クランプ２４の口を閉じると、図７（ｃ）に示すように、横置き状態の給袋３を掴んで固定することができる。よって、エンドレスチェーン２３の回転に伴いクランプ２４も移動すると、それに追従して給袋３も搬送される。そして、各クランプ２４の相対位置関係が変わらないとすると、給袋３は、各クランプ２４で掴まれた状態の姿勢を保持しながら搬送されることになる。
【００１９】
よって、各クランプ２４の配置間隔を、給袋３を横置き状態で伸ばした際の前後方向の幅になるように設定すると、給袋３を、ピンと張った状態で搬送することができる。そして、本形態では、前後一対のクランプ２４にて、給袋３の開口部３ａ側の両端を掴むようにしている。
【００２０】
さらに、具体的な機構は省略するが、エンドレスチェーン２３に取り付けられたクランプ２４は、エンドレスチェーン２３の回転に従って前進移動する機能と、互いに接近離反する機能を持つ。これにより、給袋搬送装置２０の所定位置（具体的には、被包装物挿入位置Ｘ）で、両クランプ２４が給袋３を掴んだ状態のまま接近することにより、開口部３ａはピンと張った状態から開放され、緩むようになる。
【００２１】
ところで、上記したクランプ２４を開閉するためのクランプ開閉バー２５は、給袋搬送装置２０の上流端側（給袋受け取り側）の側方と、下流端側（搬出側）の下方に配置される。
【００２２】
これに伴い、上流側のクランプ開閉バー２５が設置された位置は、給袋３の供給位置Ｙとなり、係る供給位置Ｙの外側（クランプ２４の非設置側）に、給袋３を起立状態で多数収納する収納ホッパー２６が配置される。そして、その収納ホッパー２６に収納された給袋３を先頭から一枚ずつ順に取り出すとともに、給袋搬送装置２０上に移し替える装置を配置する（図示省略）。この移し替えのタイミングにあわせて、クランプ開閉バー２５を上昇させてクランプ２４を開くことにより、下爪２４ａの上に給袋３を置き、その後、クランプ開閉バー２５を下降させてクランプ２４を閉じ、給袋３の開口部３ａを掴む。そして、給袋３の大部分は、搬送面２１により支持され、横置き状態が保持される。これにより、クランプ２４が移動すると、それにともない給袋３は横置き状態を保持しながら搬送される。
【００２３】
また、給袋搬送装置２０は、被包装物挿入位置Ｘよりも下流側に、はみ出し検知センサ２７，シール装置２８，冷却装置２９の順に配置される（図１，図６参照）。そして、はみ出し検知センサ２７によって、給袋３内に正しく（はみ出すことなく）被包装物４（特に物品２）が挿入配置されたか否かを判断し、ＯＫの場合にのみ次段のシール装置２８にて給袋３の開口部３ａ側のフィルム部位を熱シールして密封する。
【００２４】
シール装置２８は、矩形棒状の加熱シーラ２８ａを有し、給袋搬送装置２０が一時停止している際に、給袋３の開口部３ａを上下から挟み、加熱しながら加圧することにより熱シールする。これにより、挟まれたフィルム部位は、加熱溶融されて溶着される。次いで、次段の冷却装置２９により、シールされた部位を冷却し固化する。これにより、包装体５が製造される。
【００２５】
そして、給袋搬送装置２０の下流側の搬出端にも、クランプ開閉バー２５を設けているので、係る搬出端に来たクランプ２４は開き、包装体５がクランプ２４から離脱し、搬出される。
【００２６】
ここで本発明では、トレー搬送装置１０に、搬送途中の前記トレーに対し、前後方向の中心部位が下に凸となるＶ字状に折り曲げる折り曲げ装置４０を設けている。具体的には、トレー搬送装置１０のバケットを、折り曲げ装置４０に兼用している。
【００２７】
すなわち、まずトレー搬送装置１０としては、図２に示すように進行方向の前後にスプロケット１１を配置し、そのスプロケット１１にエンドレスチェーン１２を掛け渡す。この時、スプロケット１１，エンドレスチェーン１２は、搬送方向の両側に配置する。そして、両側に配置したエンドレスチェーン１２にバケット１３が取り付けられる（図８〜図１０参照）。
【００２８】
そして、図は進行方向後側を支持するバケット１３を示しているが、同一構造でバケットの向きが逆に配置した進行方向前側を支持するバケットも備える。つまり、一対のエンドレスチェーン１２には、片側のバケットを取り付けることにより、トレー搬送装置１０の進行方向両側縁には、２本ずつエンドレスチェーン１２を配置する。これにより、後方を支持するバケットが取り付けられたエンドレスチェーンと前方を支持するバケットが取り付けられたエンドレスチェーンの位相（相対位置）を変更することにより、隣接する前後のバケットの間隔を調整することができ、異なる大きさのトレー１に対応することができる。
【００２９】
ここで本発明では、バケット１３を、エンドレスチェーン１２に取り付けた連結プレート４１に対して回転自在に取り付けている。さらに、バケット１３の中央部位には、Ｌ字プレート４２を一体的に取り付け、そのＬ字プレート４２の先端にカムフロア４３を取り付けている。これにより、後述するようにカムフロア４３がカムフロアガイドに案内されて上下移動することにより、Ｌ字プレート４２ひいてはバケット１３も正逆回転するようになっている。
【００３０】
さらにバケット１３は、起立壁４４の上端が折れ曲がって形成される係止片４４ａと、起立壁４４の途中から下方傾斜状に伸びる受けガイド４５と、起立壁４４の下端に連結される底板４６とを備えている。この例では、係止片４４ａと底板４６とは平行に配置し、底板４６を最も長くしている。
【００３１】
そして、図１１，図１２に示すように、搬送方向に沿って水平に伸びるようにしてカムフロアガイド４７が設けられている。このカムフロアガイド４７は、バケット１３を通常の搬送姿勢にするために配置された上流側の第１通路４７ａと、その第１通路４７ａの下流側に配置され、一段高い位置に配置された第２通路４７ｂとそれらを連結する斜めの第３通路４７ｃとを備えている。
【００３２】
これにより、第１通路４７ａ内にカムフロア４３が位置するときには、図１１に示すようにバケット１３は、受けガイド４５が水平状態となり、この受けガイド４５の上にトレー１が置かれるので、トレー１も水平状態のまま搬送されることになる。なお、底板４６は先端が上方傾斜状となっているので、その先端がトレー１の中央部を支持可能としている。
【００３３】
そして、カムフロア４３が第３通路４７ｃを通過することにより、バケット１３は徐々に回転して置き上がり、最終的に第２通路４７ｂに至ると、図１２に示すように、起立壁４４が垂直に立った状態となり、受けガイド４５は、先端に向けて下方傾斜状となる。これにより、トレー１は、その前後端縁１ａが、起立壁４４の上方及び係止片４４ａによって押さえ込まれ、間隔が狭くなる。そして、受けガイド４５も先端が下降するため、中央部位が下方に湾曲することが許容されるので、図示するように略Ｖ字状に折れ曲がる。そして、底板４６は、水平状となる。
【００３４】
なお、実際には、図４（ｂ）に示すように、トレー搬送装置１０の上方に昇降移動するプッシャー４８を配置しており、このプッシャー４８が下降移動することによりトレー１の両側縁１ｂの前後方向中央部位が下方に付勢されるため、下に凸のＶ字状に折り曲げられる。このプッシャー４８の設置位置が、第３通路４７ｃ或いは第３通路４７ｃから第２通路４７ｂに移行する領域に設定している。
よって、受けガイド４５が下方傾斜状になるのと、プッシャー４８により下方に付勢されることから、トレー１は確実にＶ字状になる。
【００３５】
そして、第２通路４７ｂに沿ってカムフロアが移動すると、図１２に示す状態が保持されるので、トレー１は、Ｖ字状のまま搬送され（図４（ｃ）参照）、被包装物挿入位置Ｘに至る。この状態では、トレー１の前後端縁１ａの位置が、中央部に比べて高くなる。
【００３６】
一方、被包装物挿入装置３０は、給袋搬送装置２０側では、図５（ａ）に示すように、給袋３の開口部３ａの上下に対して吸着可能なバキュームノズル３３を有し、各バキュームノズル３３で開口部３ａを吸着した状態で、互いに離反する方向に移動し、開口部３ａを広げるように動作する機能を持つ。この広げる処理に先立ち、或いは同期して一対のクランプ２４が互いに接近することにより、係る開口部３ａを広げる処理を許容する。
【００３７】
また、トレー搬送装置１０側には、図５に示すように、物品２の上方を抑える挿入ガイド３１と、トレー１の側面に接触して押し出すプッシャー３２とを備える。挿入ガイド３１は、図５（ａ）に示すように先端が上昇した待機位置と、そこから回転し図５（ｂ）に示すように物品２の上面を抑え、一定以上物品２が上方に位置しないようにした抑え位置との間を正逆回転し、さらに、抑え位置の状態のまま前後進移動し、前進した際には、図５（ｃ）に示すように、給袋３の内部に挿入するように移動する。係る移動の制御は、カムなどにより実現できる。
なお、図５は、同一位置（被包装物挿入位置Ｘ）における時間の経過に伴う状況を示している。
【００３８】
上記した構成によれば、トレー搬送装置１０上を搬送中のトレーは、その途中で折り曲げ装置４０にてトレー１を下に凸の状態にする。従って、通常の搬送姿勢では、図１３（ａ）に示すように平坦なトレー１の上に物品（さきいか）２が盛り上がった状態となるが、トレー１をＶ字状に曲げることにより、図１３（ｂ）に示すように、物品２の上面よりもトレー１の前後側端１ａの方が高くなる。
よって、このトレー１をＶ字状のまま給袋３内に挿入させると、物品２が開口部３ａの周縁に当たることもなくスムーズに挿入される。しかも、本形態の場合には、挿入ガイド３１が物品２の上面を抑えた状態のまま、その挿入ガイド３１ごと給袋３内に挿入するようにしたため、より確実に物品２を挿入させることができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る給袋式包装機では、トレーをＶ字状に折り曲げ、その折り曲げた状態のまま給袋内に挿入するようにしたため、比較的膨らんだ状態になりやすい物品であっても、確実に給袋内に自動供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る給袋式包装機の好適な一実施の形態を示す平面図である。
【図２】本発明に係る給袋式包装機の好適な一実施の形態を示す正面図である。
【図３】本発明に係る給袋式包装機の好適な一実施の形態の一部（給袋の供給部分）を示す模式図である。
【図４】本発明に係る給袋式包装機の好適な一実施の形態の一部（折り曲げ装置部分）を示す模式図である。
【図５】本発明に係る給袋式包装機の好適な一実施の形態の一部（被包装物挿入装置部分）を示す模式図である。
【図６】本発明に係る給袋式包装機の好適な一実施の形態の一部（被包装物挿入後の給袋搬送装置部分）を示す模式図である。
【図７】クランプ部分を示す図である。
【図８】エンドレスチェーンに取り付けられたバケットを示す正面図である。
【図９】バケットを示す側面図である。
【図１０】バケットを示す平面図である。
【図１１】折り曲げ装置を示す図である。
【図１２】折り曲げ装置を示す図である。
【図１３】折り曲げ装置の作用を示す図である。
【符号の説明】
１  トレー
１ａ  前後端縁
１ｂ  側縁
２  物品
３  給袋
３ａ  開口部
４  被包装物
５  包装体
１０  トレー搬送装置
１１  スプロケット
１２  エンドレスチェーン
１３  バケット
２０  給袋搬送装置
２１  搬送面
２２  スプロケット
２３  エンドレスチェーン
２４  クランプ
２４ａ  下爪
２４ｂ  上爪
２４ｃ  スプリング
２５  クランプ開閉バー
２６  収納ホッパー
２７  はみ出し検知センサ
２８  シール装置
２９  冷却装置
３０  被包装物挿入装置
３１  挿入ガイド
３２  プッシャー
３３  バキュームノズル
４０  折り曲げ装置
４１  連結プレート
４２  Ｌ字プレート
４３  カムフロア
４４  起立壁
４４ａ  係止片
４５  受けガイド
４６  底板
４７  カムフロアガイド
４７ａ  第１通路
４７ｂ  第２通路
４７ｃ  第３通路
４８  プッシャー
【図１】
0004562015.tif 000002
【図２】
0004562015.tif 000003
【図３】
0004562015.tif 000004
【図４】
0004562015.tif 000005
【図５】
0004562015.tif 000006
【図６】
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【図７】
0004562015.tif 000008
【図８】
0004562015.tif 000009
【図９】
0004562015.tif 000010
【図１０】
0004562015.tif 000011
【図１１】
0004562015.tif 000012
【図１２】
0004562015.tif 000013
【図１３】
0004562015.tif 000014