(57)【要約】【課題】液状物を含む被包装物の間欠移送式充填包装装置の運転スピードを落とすことなく袋のシール不良を回避し、当該充填包装の生産性を向上させる。【解決手段】可動側挟持部材６は台部８と段部１２とからなり、台部８には可動側補助挟持部材１８が取り付けられている。可動側挟持部材６の段部１２と可動側補助挟持部材１８には固定側挟持部材３０に対向する側の面に挟持ゴム１６，２８がそれぞれ設けられており、固定側挟持部材３０には可動側挟持部材６に対向する側の面に挟持ゴム３２が設けられている。可動側挟持部材６の段部１２の挟持ゴム１６と、固定側挟持部材３０の挟持ゴム３２のうち挟持ゴム１６に対向する部分とでグリッパ４の主挟持部４４を構成する。また、可動側補助挟持部材１８の挟持ゴム２８と、挟持ゴム３２のうち挟持ゴム２８に対向する部分とでグリッパ４の補助挟持部４６を構成する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給された袋を把持して所定の軌道に沿って前記袋を所定の範囲間欠移送する袋把持装置と、前記袋に液状物を含む被包装物を充填する被包装物充填装置とを備える間欠移送式充填包装装置であって、
前記袋把持装置は、前記袋の両側縁部を挟持する接離自在な左右一対の第１の挟持部と、前記袋の両側縁部を前記第１の挟持部の高さ位置と被包装物の上端位置との間で挟持する接離自在な左右一対の第２の挟持部と、を備える
ことを特徴とする、間欠移送式充填包装装置。
【請求項２】
請求項１記載の間欠移送式充填包装装置において、
前記第２の挟持部は高さ方向で位置調整自在である
ことを特徴とする、間欠移送式充填包装装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の間欠移送式充填包装装置において、
前記第１の挟持部と前記第２の挟持部は同時に開閉動作する
ことを特徴とする、間欠移送式充填包装装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１に記載の間欠移送式充填包装装置において
前記第１の挟持部は前記袋の両側縁部を袋口近傍で挟持し、
前記第２の挟持部は前記袋の両側縁部を前記被包装物の上端位置のすぐ上で挟持する
ことを特徴とする、間欠移送式充填包装装置。
【請求項５】
袋を把持した状態で所定の軌道に沿って前記袋を所定の範囲間欠移送しながら、前記袋に液状物を含む被包装物を充填する間欠移送式充填包装方法であって、
供給された前記袋の両側縁部を前記袋の上下方向第１の位置で第１の左右挟持部材で挟持する工程と、
前記第１の左右挟持部材を接近させて前記袋を開口させる工程と、
前記袋に前記被包装物を充填する工程と、
前記被包装物を充填する工程後、前記袋が次の停止位置に停止する前に、前記第１の左右挟持部材を離反させて前記袋を前記第１の位置で緊張させる工程と、
少なくとも前記第１の位置で前記袋を緊張させる時点において、前記袋の両側縁部を前記第１の位置と前記被包装物の上端位置との間の上下方向第２の位置で第２の左右挟持部材で挟持して前記袋を前記第２の位置でも緊張させる工程と、
前記袋をシールする工程と、を備える
ことを特徴とする、間欠移送式充填包装方法。
【請求項６】
請求項５記載の間欠移送式充填包装方法において、
前記袋を緊張させる工程は前記袋の移送中に行われる
ことを特徴とする、間欠移送式充填包装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水平面内における所定の軌道（例えば円，直線，レーストラック等）に沿って間欠移動する、開閉自在な挟持部をそれぞれ備える左右一対のグリッパで袋の両側縁部を挟持し、当該袋を吊り下げ状態で保持して所定の範囲移送するとともに、その移送過程において所定の包装処理を施す間欠移送式充填包装装置及び方法に関する。さらに詳しくは、液状物を含む被包装物を対象とする間欠移送式充填包装装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
間欠移送式の充填包装における包装処理の１つに液状物を含む被包装物の充填がある。図１，２を用いてかかる間欠移送式充填包装について説明する。なお、図１は袋口を開口させた状態の袋１５０の正面図を表し、（ａ）が移送中、（ｂ）が移送停止直後を示している。図２は袋口を緊張させた状態の袋１５０の正面図を表し、（ａ）が移送中，（ｂ）が移送停止直後を示している。
【０００３】
この包装処理においては袋１５０を間欠的に移送しながら所定の包装処理を施すため、移送時（特に停止位置に停止した瞬間及び停止位置から再び移動し始める瞬間）に袋内に充填された液状物１７２が激しく揺れる（図１参照）。その結果、袋口内面のシール予定部に液状物１７２が付着してシール不良（噛み込みシール）が生じる、或いは揺れがもっと激しい場合には液状物１７２が袋口から外に飛び出るといった問題が生じる（図１（ｂ）参照）。
【０００４】
通常上記包装処理においては、液状物１７２の充填後、袋口のシールに先立って左右のグリッパ１０４を離反させて袋口を緊張させることにより、液状物１７２が袋口から袋１５０の外に飛び出るのを防止しようとする（図２参照）。しかし、特に停止時及び再移動時の揺れによって液状物１７２が袋１５０内の緊張部１５２の直下に激しく衝突する場合には、袋口が緊張されていても、液状物１７２が袋口内面の僅かな隙間に浸み込み、結果としてシール予定部に付着するため、上記シール不良の発生を完全に回避することはできない（図２（ｂ）参照）。そのため、従来はこのような問題に対して包装装置の運転スピードを下げて液状物１７２の揺れを極力押さえることで対処していたが、運転スピードの抑制による生産性の低下が避けられなかった。
【０００５】
ところで、間欠移送式充填包装装置による充填包装における充填物の揺れを防止する発明として、例えば特開２００１−８８８１０号公報記載の横揺れ防止装置がある。本装置においては、クランプにて吊り下げ状態に保持した各袋それぞれを一対の横揺れ防止板で挟みこむことによって、停止動作を含む間欠移送中に生じる袋の横揺れを防止する構成が採用されている。
【０００６】
かかる装置は袋を直接板で挟み込むことにより袋自体の揺れを抑えるため一定の効果は期待できるものの、充填物そのものの揺れを完全に抑えることはできない。特に、充填物が液状物の場合、その液状充填物の揺れはほとんど押さえることはできず、かかる発明を用いてもシール不良が発生し得るため、包装装置の運転スピードを高めることはできず、包装処理の生産性を向上させることはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−８８８１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本願発明は上記課題を解決するためのものであり、より具体的には、液状物を含む被包装物の間欠移送式充填包装装置の運転スピードを落とすことなく袋のシール不良を回避することができ、ひいては当該充填包装装置の生産性を向上させることができる間欠移送式充填包装装置及び包装方法を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本願発明に係る間欠移送式充填包装装置は、供給された袋を把持して所定の軌道に沿って袋を所定の範囲間欠移送する袋把持装置と、袋に液状物を含む被包装物を充填する被包装物充填装置とを備え、袋把持装置は、袋の両側縁部を挟持する接離自在な左右一対の第１の挟持部と、袋の両側縁部を第１の挟持部の高さ位置と被包装物の上端位置との間で挟持する接離自在な左右一対の第２の挟持部と、を備える構成とした。
さらに、本願発明に係る間欠移送式充填包装装置においては、第２の挟持部は高さ方向で位置調整自在である構成とした。これにより、長さの異なる袋への変更や、被包装物の充填量の変更に対応することができる。
さらに、本願発明に係る間欠移送式充填包装装置においては、第１の挟持部と第２の挟持部は同時に開閉動作する構成とした。
また、本願発明に係る間欠移送式充填包装方法は、袋を把持した状態で所定の軌道に沿って袋を所定の範囲間欠移送しながら、袋に液状物を含む被包装物を充填する方法であって、供給された袋の両側縁部を袋の上下方向第１の位置で第１の左右挟持部材で挟持する工程と、第１の左右挟持部材を接近させて袋を開口させる工程と、袋に被包装物を充填する工程と、被包装物を充填する工程後、袋が次の停止位置に停止する前に、第１の左右挟持部材を離反させて袋を第１の位置で緊張させる工程と、少なくとも第１の位置で袋を緊張させる時点において、袋の両側縁部を第１の位置と被包装物の上端位置との間の上下方向第２の位置で第２の左右挟持部材で挟持して前記袋を第２の位置でも緊張させる工程と、袋をシールする工程と、を備えることとした。
さらに、本願発明に係る間欠移送式充填包装方法においては、袋を緊張させる工程は袋の移送中に行われることとした。これにより、緊張に要する時間を袋の移動中に確保することができるため、包装の高速化が図れる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、液状物を含む被包装物の間欠移送式充填包装装置の運転スピードを落とすことなく、袋のシール不良を回避することができる。また、これにより当該充填包装の生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、従来の間欠移送式充填包装装置における袋口を開口させた状態の袋の正面図を表し、（ａ）が移送中、（ｂ）が移送停止直後を示す図である。
【図２】図２は、従来の間欠移送式充填包装装置における袋口を緊張させた状態の袋の正面図を表し、（ａ）が移送中，（ｂ）が移送停止直後を示す図である。
【図３】図３は間欠移送式充填包装装置の概略図である。
【図４】図４はグリッパの平面図であり、（ａ）がグリッパを閉じた状態，（ｂ）が開いた状態を示す図である。
【図５】図５はグリッパの正面図である。
【図６】図６はグリッパの右側面図である。
【図７】図７は袋口を緊張させた状態の袋の正面図を表し、（ａ）が移送中，（ｂ）が移送停止直後を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図３から７を参照して本願発明の実施形態について説明する。まず図３用いて本願発明の全体の構成について説明する。図３は間欠移送式充填包装装置（以下単に包装装置）１の概略図である。なお、本願発明が対象とする被包装物は液状物を含むものであればよく、固形物が一緒に充填される包装でもよい。
【００１３】
包装装置１は、図示しない駆動源により図中の矢印の方向に間欠的に回転させられる回転テーブル２を備える。この回転テーブル２には、袋把持装置たる後述する左右一対のグリッパ４が所定の間隔で複数配置され、回転テーブル２の回転と共に移動するよう構成されている。グリッパ４は図に示す通り被包装物が充填される袋５０の両側縁部を把持して吊り下げ状態で保持し、回転テーブル２の回転に伴って袋５０を移送する。以下、包装の各工程と合わせて、包装装置１の構成を説明する。
【００１４】
符号Iは空袋供給工程であり、本工程に対応して公知のコンベアマガジン４８が設けられている。コンベアマガジン４８では、繰り出しローラ５４により袋５０を一枚ずつ順に繰り出し、一対の袋取出吸盤５８で取り出して図中の矢印で示すように垂直状態にして、空袋供給工程Iで停止して待機しているグリッパ４に引き渡す。
【００１５】
次いで、グリッパ４に保持された袋５０は印字工程IIに移送され、印字装置６０によって製造日等の情報が印字される。工程IIIは袋開口工程であり、左右のグリッパ４を接近させながら、一対の開口吸盤６２によって袋５０は開口され、その開口状態が開口ガイド６４によって保持される。この開口ガイド６４は追従式であり、次工程IVまで袋５０に追従して移動し、所定のタイミングで工程IIIに戻る。
【００１６】
工程IVは固形物充填工程であり、開口ガイド６４によって開口状態が保持された袋５０にホッパー６６を介して固形物６８が充填される。工程Vは液状物充填及び袋緊張工程であり、ノズル７０を介して袋５０に液状物７２（図７に図示）を充填し、充填後直ちに袋５０を緊張させる。袋５０の緊張は、工程IIIで接近させた左右のグリッパ４を離反させることにより行われ、袋５０の被包装物（固形物６８及び液状物７２）より上方の位置が緊張した状態となる。
【００１７】
工程VIは脱気工程であり、緊張状態で移送されてきた袋５０に対し、必要に応じてプレス脱気等が行われる。工程VIIは噛み込み検出工程であり、袋口をブロック対７４で挟み込み、ブロック対７４の間隔に基づいて袋口内面のシール予定部に被包装物が付着していないかどうかを検出する。工程VIIIは袋口シール工程であり、一対の熱板７６を用いて袋口の所定の位置で袋５０をシールする。工程IXはシール部冷却工程であり、前工程VIIIでシールした箇所を一対の冷却板７８で冷却して包装を完了する。完了後、完成品として袋５０をシュート８０に沿って排出する。
【００１８】
次に、図４から６を参照して、袋５０を把持するグリッパ４の構成について説明する。なお、図３に示すようにグリッパ４は左右一対で構成されるが、図４から６においては、工程Iにおいてコンベアマガジン４８側から見て左側のグリッパ４のみを示す。図４はグリッパ４の平面図であり、（ａ）がグリッパ４を閉じた状態，（ｂ）が開いた状態を表している。図５，６はそれぞれグリッパ４の正面図，右側面図である。
【００１９】
まずグリッパ４の開閉動作に関する構成について説明する。グリッパ４は、大略、供給される袋５０を挟持する可動側挟持部材６及び固定側挟持部材３０と、円筒状のアーム３４とから構成される。固定側挟持部材３０はアーム３４の先端の外側に溶接により一体的に取り付けられている。他方、可動側挟持部材６には後述する段部１２から横方向に伸びる板状の取付部材１４が固定されており、この取付部材１４は、アーム３４の先端に設けられた上下の板状の支持部材３６の間に挟まれた状態で配置されている。そして可動側挟持部材６に取り付けた側とは反対側の端部において、上下端が上下の支持部材３６に固着された支点軸３８に回動自在に取り付けられている。これにより可動側挟持部材６はアーム３４に対して支点軸３８を支点として回動可能になっている。さらに、取付部材１４は両端部の中間においてリンク４０を介してアーム３４内を伸びるロッド４２に連結されている。図４に示すように、図示しない駆動源によるロッド４２の軸方向移動に対応して可動側挟持部材６が支点軸３８を中心とした回動運動を行うことにより、グリッパ４が開閉動作を行う。かかる構成については、例えば特開平６−１５６４４０号公報により既に公知のため、詳細な説明は省略する。
【００２０】
次にグリッパ４の可動側挟持部材６及び固定側挟持部材３０について詳細に説明する。固定側挟持部材３０は図６において上下方向に伸びる直方体状の部材であり、このうち可動側挟持部材６に対向する側の面（袋挟持面）において上端から下端にかけて一定の幅で挟持ゴム３２が設けられている。
【００２１】
他方、可動側挟持部材６は、上下方向に伸びる直方体状の台部８と，台部８の上端に一体的に形成され、図６において台部８より固定側挟持部材３０側へ厚みを増した直方体状の段部１２とからなる階段状の部材である。段部１２の固定側挟持部材３０に対向する側の面（袋挟持面）には、上端から下端にかけて一定の幅で板状の挟持ゴム１６が設けられている。台部８の下側で幅方向中央には上下方向に伸びる貫通した長孔１０が設けられており、この長孔１０を利用して可動側補助挟持部材１８が台部８に上下に位置調節可能な状態で取り付けられる。
【００２２】
可動側補助挟持部材１８は横断面略Ｕ字状の部材であり、より詳細には、可動側挟持部材６の幅（図５において左右方向）よりも長い直方体状の本体部２０と、その長手方向両端部から固定側挟持部材３０と反対方向に向かって垂直に伸びる側面部２２とからなる。本体部２０のうち左右方向の略中央位置から側面部２２と平行に雄ねじ部２４が伸びており、これを長孔１０に挿通してその先端に螺合したナット２６で締め付けることにより、可動側補助挟持部材１８は可動側挟持部材６に取り付けられている。雄ねじ部２４と反対側（固定側挟持部材３０に対向する側）の面（袋挟持面）には上端から下端にかけて一定の幅の挟持ゴム２８が設けられている。雄ねじ部２４は長孔１０に沿って高さ方向で移動可能であるため、可動側補助挟持部材１８を任意の高さ位置に調節することが可能となる。なお、可動側挟持部材６と可動側補助挟持部材１８の両挟持ゴム１６，２８の袋挟持面は同一平面内に位置する。
【００２３】
先に説明した通り、固定側挟持部材３０には可動側挟持部材６に対向する側の面（袋挟持面）の上端から下端にかけて挟持ゴム３２が設けられている（図６参照）が、可動側挟持部材６の段部１２の挟持ゴム１６と、挟持ゴム３２のうち挟持ゴム１６に対向する部分とでグリッパ４の主挟持部４４を構成する。また、可動側補助挟持部材１８の挟持ゴム２８と、挟持ゴム３２のうち挟持ゴム２８に対向する部分とでグリッパ４の補助挟持部４６を構成する。可動側挟持部材６が開いた状態のグリッパ４に対し空の袋５０が供給された後可動側挟持部材６を閉じることにより、主挟持部４４と補助挟持部４６とがそれぞれ袋５０を挟み込んでこれを保持する。
【００２４】
次に、図７を参照して移送中の袋５０内の状態について説明する。図７は、袋口を緊張させた状態の袋５０の正面図を表し、（ａ）が移送中，（ｂ）が移送停止直後を示している。
【００２５】
グリッパ４は主挟持部４４と補助挟持部４６の２箇所の挟持部を有するため、左右一対のグリッパ４を互いに離反させることにより、袋５０を袋口付近の２箇所で緊張させることが可能となる。具体的には、主挟持部４４は袋口付近のシール予定部のすぐ下の部分を、補助挟持部４６は被包装物の上端部のすぐ上の部分を挟持し、袋５０を緊張させている。この状態で袋５０を間欠移送すると、揺れによって液状物７２が補助挟持部４６による下側の緊張部５３の直下に激しく衝突し、当該緊張部５３内の僅かな隙間に浸み込む場合が生じ得るが、その上にさらにもう１つ主挟持部４４による緊張部５２が形成されるため、液状物７２が緊張部５２の上方に位置するシール予定部まで達することがない。そのため、包装装置１の運転スピード速めた場合であってもシール不良の発生を回避することができ、生産性を向上させることができる。
【００２６】
なお、本実施形態においては固定側挟持部材３０の上端から下端にまで挟持ゴム３２を設けたが、可動側挟持部材６の段部１２及び可動側補助挟持部材１８に対応する箇所にのみ挟持ゴム３２を設けても良い。また、可動側補助挟持部材１８の位置調整を長孔１０により実現したが、左右のグリッパ４の台部８それぞれに、雄ねじ部２４に対応する孔を左右の高さを合わせて複数設けることにより、高さ方向の段階的な位置調整を可能としてもよい。この構成を採用することにより、可動側補助挟持部材１８をより安定的に固定することができ、また、左右の可動側補助挟持部材１８の高さを容易に合わせることができる。
【００２７】
本実施形態においては一対のグリッパ４で主挟持部４４と補助挟持部４６の両挟持部を形成するよう構成したが、グリッパ４を高さ方向に複数配置し、別々のグリッパ４によって主挟持部４４と補助挟持部４６を形成するよう構成してもよい。この際、主挟持部４４と補助挟持部４６の開閉駆動手段をそれぞれ独立とし、挟持のタイミングを任意に設定できるよう構成しても良い。上記実施形態において、グリッパ４は一方が固定式，他方が可動式の挟持部材で構成されているが、一対の可動式挟持部材で構成してもよい。また、使用する袋５０のサイズが一種類のみで、充填する被包装物の量が一定の場合には、主挟持部４４の下部に補助挟持部４６を連接形成し、補助挟持部４６を固定式にしてもよい。
【００２８】
本実施形態においては、袋５０に液状物７２を充填した後、直ちに袋５０を緊張させる構成としたが、充填完了後から間欠移送における次の停止位置で袋５０が停止する前までに袋５０を緊張させればよい。袋５０の移送中に緊張させることで、緊張に要する時間を袋５０の移動中に確保することができるため、包装の高速化を図ることができる。
【符号の説明】
【００２９】
１    間欠移送式充填包装装置
２    回転テーブル
４    グリッパ
６    可動側挟持部材
８    台部
１０  長孔
１２  段部
１６  挟持ゴム
１８  可動側補助挟持部材
２８  挟持ゴム
３０  固定側挟持部材
３２  挟持ゴム
４４  主挟持部
４６  補助挟持部
４８  コンベアマガジン
５０  袋
５２  緊張部
５３  緊張部
７２  液状物
I    空袋供給工程
II    印字工程
III    袋開口工程
IV    固形物充填工程
V    液状物充填及び袋緊張工程
VI    脱気工程
VII    噛み込み検出工程
VIII    袋口シール工程
IX    シール部冷却工程
【図１】
2012180106.tif 000003
【図２】
2012180106.tif 000004
【図３】
2012180106.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2012180106.tif 000008
【図７】
2012180106.tif 000009