(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状包材の搬送経路に配設したシェーク機構により該筒状包材の中間部をクランプし、この状態のもとで充填すべき商品の全量を複数回に分けて計量機から投入する毎に振動させ、ついで最後の分の商品の投入を待って上記筒状包材のクランプを解くことによりかさ密度を高めた商品を底部の横シール処理を終えた上記筒状包材内に投下させて、上部を横シールするようにしたことを特徴とする包装方法。
【請求項２】
設定された包装速度を下回るときは、上記筒状包材を１袋毎に間欠送りしつつ上記各工程を実行し、設定された包装速度を上回るときは、上記振動工程を中止させた状態のもとで上記筒状包材を連続送りするようにしたことを特徴とする請求項１記載の包装方法。
【請求項３】
入力した包装条件と予め記憶した設定値とを比較して、筒状包材を間欠送りすると判断した場合には、上記筒状包材を１袋毎に間欠送りしつつ上記各工程を実行し、筒状包材を連続送りすると判断した場合には、上記振動工程を中止させた状態のもとで上記筒状包材を連続送りするようにしたことを特徴とする請求項１記載の包装方法。
【請求項４】
間欠搬送される筒状包材の搬送経路に配設したシェーク機構により該筒状包材の中間部をクランプして振動させることにより、該筒状包材内に投入された商品に振動を付与してそのかさ密度を高める包装方法であって、上記シェーク機構によりクランプされた部分に１袋分のほぼ１／２の商品を投入して上下に振動させ、ついで残りの商品を該筒状包材内に投入するとともに該筒状包材を搬送させて、上記クランプを解きながらそれと入れ違いに該筒状包材の底を横シールして袋を成形しつつ該袋内に１袋分の商品を収納し、続いて上記包材の搬送を停止した後、上記シェーク機構で後続の筒状包材の中間部をクランプして、つぎのほぼ１／２の商品の投入を待って、下側の袋に収納された１袋分の商品とともに上側の筒状包材内に投入されたほぼ１／２の商品を同時に振動させることを特徴とする包装方法。
【請求項５】
包材を筒状に形成しつつ引下すプルダウン機構と、上記包材を横方向に封止する横シール機構との間に、商品を計量して投入する計量機と連動させて上記包材の一部をクランプしつつ、投入される毎に投入されたｎ−１回の商品に振動を加え、ｎ回目の商品投入を待ってクランプを解除するシェーク機構を介在させたことを特徴とする包装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は包装方法とその装置に関し、より詳しくは商品のかさ密度を高めながら包装するようにすることを特徴とする包装方法とその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポテトチップスのような破損し易くしかもかさ密度の低い商品を収容した包装物は収容効率が悪く、多大の包装材を要しかつ多大の輸送コストを必要とするため、包装するに先立って投入された商品に振動を加え、かさ密度を高めることによって、包装物を可能な限り小さくするようにすることが米国特許第5540035号明細書において提案されている。
【０００３】
ところが、普通サイズの２倍もしくは３倍の量の商品を１度に収納するような大型の包装機に上述したような手段を講じた場合には、この種の装置をもってしても袋内のかさ密度を効率よく高めることはできず、結局、包装速度を著しく低下させてしまうといった不都合が生じる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、商品のかさ密度をより効率よく高めながら大袋を包装することのできる新たな包装方法とその装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明はこのような課題を達成するための包装方法として、筒状包材の搬送経路に配設したシェーク機構により該筒状包材の中間部をクランプし、この状態のもとで充填すべき商品の全量を複数回に分けて計量機から投入する毎に振動させ、ついで最後の分の商品の投入を待って上記筒状包材のクランプを解くことによりかさ密度を高めた商品を底部の横シール処理を終えた上記筒状包材内に投下させて、上部を横シールするようにしたものであり、また、入力した包装条件としての「袋長さ」「計量値」及び「単位時間当たりの包装される袋数」のうち少なくとも１つの値と、予め制御手段に記憶させた「袋長さ」「計量値」及び「単位時間当たりの包装される袋数」の対応する値とを比較して、筒状包材を１袋毎に間欠送りするか、筒状包材を連続送りするかを制御手段が判断し、筒状包材を１袋毎に間欠送りすると判断した場合には、筒状包材を１袋毎に間欠送りしつつ上記した各工程を実行し、筒状包材を連続送りすると判断した場合には、上記した振動工程を中止させた状態のもとで筒状包材を連続送りするようにしたものであり、またさらに、この方法に適用する装置として、包材を筒状に形成しつつ引下すプルダウンベルトと、包材を横方向に封止する横シール機構との間に、商品を計量して投入する計量機と連動させて筒状の包材の一部をクランプしつつ、投入されたｎ−１回（ｎ≧２）の商品に振動を加え、ｎ回目の商品投入を待ってクランプを解除するシェーク機構を介在させるようにしたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
そこで以下に本発明の実施例について説明する。
図面はいずれも本発明の一実施例を示したものである。
【０００７】
図１は本発明の一実施例をなす包装機の概要構成を示したもので、帯状のフィルムｆをホッパ１と一体のチューブに沿わせて筒状に曲成するフォーマ２の下方には、制御手段９によって制御される駆動モータ３３に駆動されて筒状のフィルムｆを引下げてゆくプルダウンベルト３１と、筒状フィルムｆの縦の合わせ目をシールしてゆく縦ヒータ３２とからなるプルダウン機構３が配設され、さらにその下方には、図示しない計量機と連動して筒状のフィルムｆをクランプしつつ内部に投入されたポテトチップ等の商品に振動を加えてかさ密度を高めるためのシェーキング機構５が横シールジョー７１の回動領域の直上部に配設され、さらにその下方には、制御手段９によって制御される駆動モータ７３、７４に駆動されて、左右一対の横シールジョー７１、７１に略Ｄ字型の旋回軌跡を描かせながら筒状フィルムｆに横シールを施こす横シール機構７が配設されている。
【０００８】
ところで、上記したシェーキング機構５は、筒状フィルムｆを１袋分間欠送りする度毎にその一部をクランプし、例えば、２回目の商品投入で１袋分を包装する場合には、そこに投入された１回目の商品、例えばポテトチップスｐに振動を加えてそのかさ密度を高め、ついで２回目のポテトチップスｐの投入を待ってクランプを解くことにより、下端を封止した筒状フィルムｆの中にかさ密度を高めた商品、つまりポテトチップスｐを充填する役割りを持たせるようにしたものである。
【０００９】
図２はこのシェーキング機構５の詳細を示したもので、筒状フィルムｆを取囲むように形成された枠状のシェーカー本体５１は、その巾方向に貫通させた枢軸５２を介して左右のフレーム５３、５３に揺動自在に取付けられ、さらに、このシェーカー本体５１の長手方向一端に設けた軸５４を減速歯車５５の軸５６に連結棒５８を介して偏心させて結合することにより、制御手段９によって制御されるシェーキング用の駆動モータ５７の回転運動を上下運動に変換して、後述するタイミングをもってシェーカー本体５１を枢軸５２回りに上下に揺動するように構成されている。
【００１０】
このシェーカー本体５１を貫通する枢軸５２の一端には、制御手段９により制御される駆動シリンダ５９に駆動されて長手方向に前後動するラック６０と噛合うピニオン６１が固定され、さらに、この枢軸５２に固定した駆動プーリ６２とシェーカー本体５１上の従動プーリ６３との間に懸架したベルト６４の相対向面には、ブラケット６５を介して一対のシャッタ６６、６７が固定されていて、ラック杆６０を前後に進退動させることにより、ベルト６４を介してこれらのシャッタ６６、６７を接近離間させるように構成されている。
【００１１】
なお、図中符号６８は、減速歯車軸５６に固定した被検出板６９を検出することによってシェーカー本体５１の揺動数を検出するセンサを示しており、また、図１において符号９は、プルダウンベルト３１、シェーカー本体５１あるいは横シール機構７を駆動する各モータ３３、５７、７３、７４等を以下に示すようなタイミングをもって制御する制御手段を示しており、さらに、図中符号１０は、オペレーターが包装条件としての「袋長さ」「計量値」及び「包装速度（単位時間当たりの包装可能な袋数）」についてのデータを入力したり、その他の操作をする操作部を示している。
【００１２】
つぎに、このように構成された装置の動作を、動作を示す図３とそのタイミングを示す図４をもとに説明する。
【００１３】
この装置は、制御手段９が筒状フィルムｆを連続送りすると判断した場合、例えば、操作部１０に入力した包装速度が制御手段９に予め記憶させた設定値を上回ったとき、あるいは１回の計量排出動作で目標重量の商品を投入するときは、ポテトチップスｐに振動を加える動作を中止した状態で筒状フィルムｆを連続送りする通常の包装動作を行なわせ、また、制御手段９が筒状フィルムｆを１袋毎に間欠送りすると判断した場合、例えば、操作部１０に入力した包装速度が制御手段９に予め記憶させた設定値を下回ったとき、あるいは複数回の計量排出動作で目標重量の商品に到達させる分割計量を行うときは、筒状フィルムｆを１袋分間欠送りする毎にポテトチップスｐに振動を加えたり、あるいはポテトチップスｐが投入される度にポテトチップスｐに振動を加えて、そのかさ密度を高めながら包装動作を実行させる。
【００１４】
したがって、いま２回の分割計量を行なうような場合、１回の計量包装動作が経過した時点では、横シールジョー７１は互いに接合し合う直前の定位置Ｏで停止し、また、シェーキング機構５の各シャッタ６６、６７は筒状フィルムｆをクランプした位置で停止し、さらにプルダウンベルト３１は筒状フィルムｆの送りを停止している（図３（ａ）及び図４の時点ａ）。
【００１５】
この状態のもとで、いま包装機からの排出要求信号により図示しない計量機が目標重量の１／２の商品、例えばポテトチップスｐを計量してこれをクランプした筒状フィルムｆ内に投入すると、シェーキング用の駆動モータ５７はある一定時間Ｔ1回転して枢軸５２回りにシェーカ本体５１を上下に揺動させ、投入された１回目のポテトチップスｐに振動を加えながらそのかさ密度を高めてゆく（図３（ｂ）及び図４の時点ｂ）。
【００１６】
ついで、時点ｃに至って、残り１／２のポテトチップスｐが投入され（図３（ｃ））計量機から排出完了信号が出力すると、若干の時間Ｔ2をおいてジョー駆動モータ７３、７４が回転を始め、さらに若干の時間Ｔ3をおいて２回目のポテトチップスｐがシェーキング機構５に到達する直前に左右の横シールジョー７１、７１を接合させて、筒状フィルムｆの下端を封止するとともにシールジョー７１、７１の回転と同期してフィルムｆの送りを開始する（図４の時点ｄ）。
【００１７】
そして同時に、駆動シリンダ５９を作動させ、ラック杆６０と噛合うピニオン６１、このピニオン６１と一体的に回転する駆動プーリ６２及びこれと従動プーリ６３との間に懸渡したベルト６４を介して左右一対のシャッタ６６、６７を離間させ、ここにせき止めてかさ密度を高めた１回目のポテトチップスｐと、つぎに投入された２回目のポテトチップスｐとを下端が封止された筒状フィルムｆ内に落下させて充填させる（図３（ｄ））。
【００１８】
一方これとともに、筒状フィルムｆは始動を始めたプルダウンベルト３１により１袋分シールジョー７１、７１の下降速度と等しい速度で引下げられ、このためシェーキング操作によってカサ密度を高められた１回目のポテトチップスｐとその上に落下してきた２回目のポテトチップスｐは、時点ｅで所要の収容容積を確保した筒状フィルムｆ内に収容される（図３（ｅ））。
【００１９】
そして、時点ｅで横シールジョー７１、７１が再び定位置Ｏに停止し、それと前後して筒状フィルムｆの１袋分の送りが停止すると、シャッタ６６、６７は、ポテトチップスｐが落ち着くまでの若干の時間Ｔ4をおいた時点ｆでさきに続く筒状フィルムｆの下端をクランプし、これとともにシェーキング機構５は再びシェーカ本体５１を上下に揺動させて、袋Ｂ内の２回分のポテトチップスｐと、つぎに落下してきた１回目（前回から数えて３回目）のポテトチップｐとに再び振動を加えてそのかさ密度を大きくし、その収容率を高める動作を行なうことにより（図３（ｆ））、袋Ｂの上部にシールジョー７１、７１が入り込むスペースｓを形成して、以後は上述した動作を繰返す。
【００２０】
他方、制御手段９が筒状フィルムｆを連続送りすると判断した場合には、図５及び図６に示したように、シャッタ６６、６７を開放させ、シェーキング機構５を停止させた状態のもとで（図５（ａ）及び図６の時点ａ）包装機からの排出要求信号（図６の時点ｂ）によりポテトチップスｐがホッパ１に投入されて計量機から排出完了信号が出力し（図６の時点ｃ）、若干の時間Ｔ2をおいてジョー駆動モータ７３、７４が回転を始めて、左右の横シールジョー７１、７１を回転させると同時に、プルダウンベルト駆動モータ３３が回転を始めて筒状フィルムｆを送り出す（図５（ｂ）（ｃ）及び図６の時点ｄ）。
【００２１】
そして、横シールジョー７１、７１を接合させ筒状フィルムｆの下端を封止して、そこより上方の筒状フィルムｆ内にさきほど計量機から投入したポテトチップスｐを収容する（図５（ｄ））。そしてさらに、横シールジョー７１、７１の回転とともにプルダウンベルト３１が筒状フィルムｆの送りを続け（図５（ｅ））、最後に横シールジョー７１、７１がポテトチップスｐを収容した筒状フィルムｆの上端とつぎの１袋分の下端を封止する。
【００２２】
そして、つぎの排出要求信号（図６の時点ｅ）に対して排出完了信号が出力したら、引続きプルダウンベルト３１を連続的に回転させ、同時に横シールジョー７１、７１を１回の排出完了信号毎に１回転させる連続送りモードでもって、１パック毎に１回投入したポテトチップスｐを収容しつつ、通常の包装動作を実行する。
【００２３】
なお、図６の時点ｆで示したように、包装機からの排出要求信号に対して計量機から排出完了信号が出力しない場合には、所定時間Ｔ5経過後に、ポテトチップスｐを収容した筒状フィルムｆの上端とつぎの袋の下端を封止してから横シールジョー７１、７１を定位置Ｏで停止させ、同時にプルダウンベルト３１による筒状フィルムｆの送りを停止させて、つぎの排出完了信号が出力するまで停止の状態を保たせる。
【００２４】
ところで、上述した実施例は、投入された１回目のポテトチップｐに振動を加えて圧縮させた上、２回目のポテトチップｐの投入を待ってこれらを１つの袋に収容するようにしたものであるが、投入されたｎ−１（ｎ≧２）回の商品に順に振動を加えてかさ密度を高めた上、ｎ回目の商品の投入を待ってこれら全体を１つの袋に収容するように構成することもできる。
【００２５】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、筒状の包材の一部をクランプして投入されてきた商品を投入毎に振動させてカサ密度を高めた上、最後の投入を待って下端を封止する封止動作とともに商品を筒状包材内に充填するようにしたので、包装物に収容する商品のカサ密度を高めて、１回の秤量を上回るような多量の商品を収容する包装物の容積を可能な限り小さくして、その包装コスト及び搬送コストを大巾に軽減することを可能にするばかりでなく、このかさ密度を高める動作を横シール動作とともに行うことにより、包装速度を大巾に高めることができる。
【００２６】
しかも、筒状包材を間欠送りする場合には、その搬送速度を高めることにより、シゴキ距離を増大させるとともにブラウジング効果を高めて、この種の包装動作をさらに高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す装置の構成図である。
【図２】（ａ）（ｂ）は同上装置におけるシェーキング機構の上面図と側面図である。
【図３】（ａ）乃至（ｆ）は一連の包装動作を示した図である。
【図４】一連の包装動作の各タイミングを示した図である。
【図５】（ａ）乃至（ｅ）は筒状フィルムを連続送りする場合の、一連の包装動作を示した図である。
【図６】筒状フィルムを連続送りする場合の、一連の包装動作のタイミングを示した図である。
【符号の説明】
２  フォーマ
３１  プルダウンベルト
５  シェーキング機構
５１  シェーカー本体
５９  駆動シリンダ
６０  ラック杆
６６、６７  シャッタ
７１  横シールジョー
【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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