JP2014162552A - 包装機におけるガス充填方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 被包装物にガスノズルが刺さったり、ノズル先端に被包装物が詰まることもなく、被包装物が削り節等の軽くて嵩のある性状のものであってもガス充填時に舞い上がって充填作業に支障をきたすこともなく、包装袋内の両端までガスが浸透して安定的にガス置換可能な包装機におけるガス充填方法を提供する。
【解決手段】本発明の包装機Ｐにおけるガス充填方法は、グリップ対１を備えた移動体２を複数の工程に間欠停止して移動させ、グリップ対１により両端を支持された包装袋ａに被包装物ｃを充填して袋口ｂを施封する包装機Ｐにおけるガス充填方法であって、被包装物ｃの充填に先立って一対のガスノズル３ａ，３ｂが包装袋ａ内の両側付近にそれぞれ配される。
【選択図】図５

Description

本発明は、包装袋内へ不活性ガス等を充填する際に使用して好適な包装機におけるガス充填方法に関するものである。

包装袋内へ不活性ガス等を充填する方法としては、図１２に示すように、被包装物の充填工程において、包装機のグリップ対（図示せず）により吊り下げ状に支持された包装袋ａの袋口ｂを開口する工程（１）と、内部に被包装物ｃを配した漏斗ｄを降下させ包装袋ａ内に挿入した後、押込棒ｅにて被包装物ｃを押し込んで袋口ｂより被包装物ｃを包装袋ａ内に充填する工程（２）、（３）または（４）と、漏斗ｄを上昇させる工程（５）とを行った後、ガスノズルｆを降下させて包装袋ａ内の中央付近に挿入してガス充填を行っていた（６）または（７）。

しかし、被包装物ｃを充填した後、包装袋ａの中心にガスノズルｆを挿入するため、被包装物ｃにガスノズルｆが刺さり、ノズル先端に被包装物ｃが詰まってガス置換が安定しないことがあった。また、被包装物ｃを充填した後、包装袋ａにガスノズルｆを挿入してガスを注入すると、被包装物ｃが削り節等の軽くて嵩のある性状のものである場合、舞い上がってガス充填作業に支障を生じることがあった。さらに、包装袋ａの中心からガスを注入するため、包装袋ａの両端までガスが浸透しにくい傾向にあった。

特許第５０１７５６１号公報

そこで、本発明の課題は、被包装物にガスノズルが刺さったり、ノズル先端に被包装物が詰まることもなく、被包装物が削り節等の軽くて嵩のある性状のものであってもガス充填時に舞い上がって充填作業に支障をきたすこともなく、包装袋内の両端までガスが浸透して安定的にガス置換可能な包装機におけるガス充填方法を提供することにある。

上記課題を達成するものは、単数若しくは複数のグリップ対を備えた移動体を複数の工程に間欠停止して移動させ、前記グリップ対により両端を支持された包装袋に被包装物を充填して袋口を施封する包装機におけるガス充填方法であって、被包装物の充填に先立って一対のガスノズルが前記包装袋内の両側付近にそれぞれ配されることを特徴とする包装機におけるガス充填方法である。

前記一対のガスノズルは、前記包装袋の前記袋口の開口中央付近より挿入された後、前記包装袋内の両側に向かってそれぞれ移動して、前記包装袋内の両側付近にそれぞれ配されることが好ましい。

請求項１に記載の包装機におけるガス充填方法によれば、被包装物の充填前にガスノズルが包装袋内に挿入され配されるため、被包装物にガスノズルが刺さったり、ノズル先端に被包装物が詰まることもなく、被包装物が削り節等の軽くて嵩のある性状のものであってもガス充填時に舞い上がって充填作業に支障をきたすこともない。また、ガスノズルが包装袋内の両端に配されるため、両端までガスが浸透して安定的なガス置換を行うことができる。
請求項２に記載の包装機におけるガス充填方法によれば、上記請求項１の効果に加え、両端に比してより開口した前記袋口の中央付近からガスノズルが挿入されるため、ガスノズルをより確実に包装袋内に挿入することができる。

本発明のガス充填方法を適用した包装機の平面概略図である。 図１に示した包装機の右側面概略図である。 図１に示した包装機における一連の包装工程を説明するための説明図である。 図１に示した包装機における一連の包装工程を説明するための説明図である。 図１に示した包装機の一連の包装工程におけるガスノズルの動作を説明するための説明図である。 図１に示した包装機の移動体付近の拡大平面図である。 図１に示した包装機の移動体付近の拡大側面図である。 図１に示した包装機の移動体の外周に配されたガイドレールの展開図である。 図１に示した包装機のノズルホルダーの平面図である。 図９に示したノズルホルダーの作用を説明するための平面図である。 図１に示した包装機におけるガスノズルの作用を説明するための説明図である。 従来の包装機におけるガス充填方法を説明するための説明図である。

本発明では、被包装物充填工程に先立って一対のガスノズルが包装袋内の両側付近にそれぞれ挿入され配されることで被包装物の充填前にガスノズルが包装袋内に挿入され、被包装物にガスノズルが刺さったり、ノズル先端に被包装物が詰まることもなく、被包装物が削り節等の軽くて嵩のある性状のものであってもガス充填時に舞い上がって充填作業に支障をきたすこともなく、さらに、ガスノズルは包装袋内の両端に配されるため、両端までガスが浸透して安定的なガス置換が可能な包装機におけるガス充填方法を実現した。

本発明の包装機におけるガス充填方法を図１ないし図１１に示した一実施例を用いて説明する。
この実施例の包装機Ｐにおけるガス充填方法は、複数のグリップ対１を備えた移動体２を複数の工程に間欠停止して移動させ、グリップ対１により吊り下げ状に支持された包装袋ａに被包装物ｃを充填して袋口ｂを施封する包装機Ｐにおけるガス充填方法であって、被包装物ｃの充填に先立って一対のガスノズル３ａ，３ｂが包装袋ａ内の両側付近にそれぞれ配されることを特徴とする包装機Ｐにおけるガス充填方法である。以下、図面を用いて詳述する。

本発明に係る「包装機におけるガス充填方法」を適用したガス充填式包装機Ｐは、図１または図２に示すように、移動体２、給袋装置５０、被包装物充填手段６０、不活性ガス供給装置等を備えている。

ガス充填式包装機Ｐは、図３または図４に示すように、給袋工程（１）、賞味期限等の印字工程（２）、ノズル挿入・袋開口・印字検査工程（３）、被包装物充填・押込み工程（４）、袋口に付着する被包装物を吹き飛ばす工程（５）、仮付けシール・ノズル挿入確認工程（６）、ガス充填・モミホグシ・サイド押エ工程（７）または（８）、左側ノズル上昇工程（９）、トップシール・右側ノズル上昇工程（１０）、シール冷却工程（１１）、製品排出工程（１２）の１２工程を経て被包装物ｃを包装袋ａ内に充填するものである。

なお、この実施例で取り扱う被包装物は、正味量５００ｇの軽くて舞い上がり易い性状の削り節である。包装袋の大きさは、幅３４０ｍｍ〜３８０ｍｍ、長さ４００〜５５０ｍｍである。また、この実施例では、本発明をロータリー方式のガス充填式包装機Ｐに適用して説明するが、公知の直線移動方式の包装機に適用することも可能である。

この包装機Ｐでは、図７に示すように、縦向きの間欠回転軸４を回転自由に支持するスタンド５を機台６上に設け、その間欠回転軸４の上端部に取り付けられた移動体（円盤状回転体）２に、図６に示すように、包装袋ａを掴着又は釈放するための１２個のグリップ対１が間欠回転軸４を中心として等角度間隔で放射方向に突出するように設けられている。

７ａ，７ｂは包装袋ａ内にガスノズル３ａ，３ｂを挿入し、または抜去するためにノズルホルダー８を昇降させるためのガイドバーであり、ノズル挿入・袋開口・印字検査工程（３）と、左側ノズル上昇工程（９）とトップシール・右側ノズル上昇工程（１０）との間にそれぞれ設けられている。

９ａ，９ｂはガイドバー７ａ，７ｂにそれぞれ昇降可能に取り付けられた昇降体である。これら昇降体９ａ，９ｂは、図６に示すように、ノズル挿入・袋開口・印字検査工程（３）と、左側ノズル上昇工程（９）とトップシール・右側ノズル上昇工程（１０）との間にそれぞれ設けられており、モーター１０の回転力が伝達機構１１、シャフト１２およびリンク機構１３を介して伝達されることにより、ノズル挿入・袋開口・印字検査工程（３）では、昇降体９ａをガイドバー７ａに沿って降下させ、これに伴ってノズルホルダー８を降下させて包装袋ａ内にガスノズル３ａ，３ｂを挿入させる。他方、左側ノズル上昇工程（９）とトップシール・右側ノズル上昇工程（１０）との間では、昇降体９ｂをガイドバー７ｂに沿って上昇させ、これに伴ってノズルホルダー８を上昇させて包装袋ａ内からガスノズル３ａ，３ｂを抜去させるように作用する。

１４はノズルホルダー８が昇降可能に取り付けられた摺動軸であり、移動体（円盤状回転体）２の外周には各工程に対応して各３本の摺動軸が垂直方向に延在して設けられ、移動体（円盤状回転体）２の間欠回転に伴ってノズルホルダー８もこれら摺動軸１４と共に移動するように構成されている。

給袋工程（１）に配置された給袋装置５０は、供給台上に積み重ねられる多数の包装袋ａを、吸盤を備えた吸着手段によって上方から一枚ずつ分離して袋口ｂを上にして吊り下げた状態でグリップ対１に供給する公知の構造に構成されている。

被包装物充填手段６０は、被包装物充填・押込み工程（４）に配置されており、漏斗１５がサーボモータ装置とスライドユニットなどを組み合わせた機構からなる第１駆動機構（図示せず）により昇降自在に設けられている。漏斗１５は、上方に向かって拡がるラッパ形状の上口と、一体形成された円円筒形胴部の下部に設けられた放出口を有している。

１６は被包装物を押圧するための押し棒である。押し棒１６は直線形の柄の下部に円柱状ヘッドを固定した杵形態とされていて、図示しないサーボモータ装置とスライドユニットなどからなる第２駆動機構（図示せず）により所定範囲内のストロークで上下方向に移動自在に設けられている。

また、前記第２駆動機構による押し棒１６の上下動作に加えて、空圧シリンダ等のアクチュエータ（図示せず）により押し棒１６を小ストロークで往復移動可能とし、削り節（被包装物）の押圧と押圧解除動作を繰り返し行なわせて削り節の小嵩化を促進可能に設けられている。

７０は不活性ガス供給装置のロータリーバルブである。このロータリーバルブ７０は中心部の弁軸にリング形状の弁体を回転自由に外装した構造に構成されており、その弁体には２４個のガス供給孔が弁軸のガス通路と連通するように設けられている。弁体は移動体２と一緒に回転するように設けられており、ガス供給孔とガスノズル３ａ，３ｂとは、図示しないフレキシブルチューブによってそれぞれ連結される。そして、このロータリーバルブ７０には、所定圧力（０．１〜０．３ＭＰａ）に調整された窒素ガス、炭酸ガス等の不活性ガスが供給されるように構成されている。

１７，１８は移動体（円盤状回転体）２と同心的に周設されたガイドレールであり、ガイドレール１７は、図８に示すように、第１工程と第２工程および第１０工程から第１２工程の間において上方の位置に水平方向に沿って構成されている。他方、ガイドレール１８は、第３工程から第９工程の間において下方の位置に水平方向に沿って構成されている。

ガイドレール１７，１８は、移動体（円盤状回転体）２が間欠回転しても移動しないように固定されており、移動体（円盤状回転体）２に伴って回転移動するノズルホルダー８の昇降ローラー１９，２０およびノズル開閉用ローラー２１は ガイドレール１７，１８に沿って転動することで、ノズルホルダー８が各工程に移動するように構成されている。

ノズルホルダー８は、図９に示すように、一対のガスノズル３ａ，３ｂと、ガスノズル３ａ，３ｂをそれぞれ外側に向かって引張することで、ガスノズル３ａ，３ｂの下部を開いて離間距離を増大させるための弾性体２２ａ，２２ｂと、図１１に示した昇降ローラー１９，２０と、ガスノズル３ａ，３ｂを開閉するためのノズル開閉用ローラー２１とを有している。

ノズルホルダー８は、２本の摺動軸１４に沿って昇降可能に設けられており、昇降体９ａもしくは昇降体９ｂに、昇降ローラー１９，２０およびノズル開閉用ローラー２１が係合して昇降する際には、これら摺動軸１４に沿って昇降するように構成されている。

また、図８または図１１に示すように、第３工程にはガイドバー７ａに沿って、ノズル開閉用レール２３ａ，２３ｂが設けられており、これらノズル開閉用レール２３ａ，２３ｂは、上部と下部が離間距離が狭く中間部が広く構成されている。これらノズル開閉用レール２３ａ，２３ｂに沿ってノズルホルダー８が下降すると、中間部では図１０に示すように、離間距離が広く構成されたノズル開閉用レール２３ａ，２３ｂの外側面にそれぞれノズル開閉用ローラー２１が位置するため、回転支点２４ａ，２４ｂを中心としてガスノズル３ａ，３ｂが回転してガスノズル３ａ，３ｂの下部の離間距離が小さくなる。さらに、ノズル開閉用レール２３ａ，２３ｂの下部までノズルホルダー８が下降すると、ノズル開閉用レール２３ａ，２３ｂの離間距離が狭く構成されているため、図９に示した状態に戻り、ガスノズル３ａ，３ｂの下部の離間距離が大きくなって開いた状態となるように構成されている。

上記包装機の構成に基づいて本発明を包装工程の中で説明すると、まず、給袋工程（１）では、図３に示すように、給袋装置５０によって提供される包装袋ａの袋取りが行われ、図５に示すように、グリップ対１により包装袋ａが吊り下げ状に支持される。

この工程（１）では、ガスノズル３ａ，３ｂは、包装袋ａの上方に位置している。具体的には、ノズルホルダー８は、図１１のＡの位置にあり、ノズルホルダー８の昇降ローラー１９，２０およびノズル開閉用ローラー２１は、ガイドレール１７内に位置している。すなわち、移動体２の間欠回転移動によりノズルホルダー８の昇降ローラー１９，２０およびノズル開閉用ローラー２１はガイドレール１７上を転動するため、ガスノズル３ａ，３ｂは上方位置に保持されている。

賞味期限等の印字工程（２）では、図３に示すように、サーマルプリンタによって賞味期限等が包装袋ａに印刷される。この工程（２）でも、ガスノズル３ａ，３ｂは、工程（１）と同様、図５に示すように、包装袋ａの上方に位置している。

ノズル挿入・袋開口・印字検査工程（３）では、図３に示すように、吸盤により袋口ｂが開口されると共に、賞味期限等の印字工程（２）で印刷された印字が適切になされているか検査が行われる。また、ガスノズル３ａ，３ｂの下部が閉じた状態（図１０）で袋口ｂの開口から挿入された後、ガスノズル３ａ，３ｂの下部が開いて（図９の状態）包装袋ａ内の両側付近にそれぞれ移動して配される。

より具体的には、ノズル挿入・袋開口・印字検査工程（３）では、ガスノズル３ａ，３ｂが、ガイドバー７ａに上方位置で待機した昇降体９ａと昇降ローラー１９，２０およびノズル開閉用ローラー２１が係合して、図１１に示すように降下する。これに伴って、Ｂの位置では、ガスノズル３ａ，３ｂが閉じた状態（図１０）となり、この状態で袋口ｂの開口から挿入された後、Ｃの位置で、ガスノズル３ａ，３ｂが開いて（図９の状態）包装袋ａ内の両側付近にそれぞれ移動するように構成されている。

このように、本発明の包装機Ｐにおけるガス充填方法では、両端に比してより開口した前記袋口の中央付近からガスノズルが挿入されるため、ガスノズルをより確実に包装袋内に挿入することができる。また、被包装物の充填前にガスノズルが包装袋内に挿入配置されるため、被包装物にガスノズルが刺さったり、ノズル先端に被包装物が詰まることもなく、被包装物が削り節等の軽くて嵩のある性状のものであってもガス充填時に舞い上がって充填作業に支障をきたすこともない。さらに、ガスノズルを包装袋の両端に配するため、両端までガスが浸透して安定的なガス置換を行うことができる。

被包装物充填・押込み工程（４）では、図３に示すように、漏斗１５を介して被包装物ｃが包装袋ａ内に投入され、押し込み棒１６にて押し込まれる。

袋口ｂに付着する被包装物を吹き飛ばす工程（５）では、袋口ｂに付着する被包装物ｃが吹き飛ばされると共に、図３に示すように、押し込み棒１６により第２押し込みが行われる。

仮付けシール・ノズル挿入確認工程（６）では、図４に示すように、袋口ｂ付近に仮付けシールが施されると共に、ガスノズル３ａ，３ｂの下部が包装袋ａ内に挿入されているかの確認が行われる。

ガス充填・モミホグシ・サイド押エ工程（７）または（８）では、図４に示すように、図示しない振動手段によって包装袋ａが揺さぶられて揉みほぐしが行われると共に、ガスノズル３ａ，３ｂから噴出される不活性ガスと包装袋ａ内の空気との置換作用が行なわれる。

なお、上記工程（４）ないし（８）の間は、図８に示すように、ノズルホルダー８の昇降ローラー１９，２０およびノズル開閉用ローラー２１は、ガイドレール１８内に位置している。すなわち、移動体２の間欠回転移動によりノズルホルダー８の昇降ローラー１９，２０およびノズル開閉用ローラー２１はガイドレール１８上を転動するため、ガスノズル３ａ，３ｂは下方位置に保持されている。

左側ノズル上昇工程（９）では、移動体２が平面視で視た場合、時計回りに回転することから、右側ノズルより先に左側ノズルがこの第９工程に到達し、左側ノズルが先にガイドレール１７が位置する上方位置に向かって上昇する。具体的には、図１１に示すように、ガイドバー７ｂに下方位置で待機した昇降体９ｂと昇降ローラー１９およびノズル開閉用ローラー２１が係合して上昇する。これに伴って図４に示すように、左側のガスノズル３ａが上昇し包装袋ａから抜去される。

トップシール・右側ノズル上昇工程（１０）では、図４に示すように、右側ノズルが上昇して包装袋ａから抜去された後、エア抜きが施されると共に袋口ｂ付近が水平方向にシールされる。右側ノズルの上昇も第９工程の左側ノズルと同様に行われ、すなわち、ガイドバー７ｂに下方位置で待機した昇降体９ｂと昇降ローラー２０およびノズル開閉用ローラー２１が係合して上昇する。これに伴って、右側のガスノズル３ｂが上昇して包装袋ａから抜去される。

さらに、シール冷却工程（１１）および製品排出工程（１２）を経て、内部に被包装物Ｃが包装された包装袋ａが機外に排出される。なお、上記工程（１０）ないし（１２）の間、（１）および（２）の間は、図８に示すように、ノズルホルダー８の昇降ローラー１９，２０およびノズル開閉用ローラー２１は、ガイドレール１７内に位置している。すなわち、移動体２の間欠回転移動によりノズルホルダー８の昇降ローラー１９，２０およびノズル開閉用ローラー２１はガイドレール１７上を転動するため、ガスノズル３ａ，３ｂは上方位置に保持されている。

Ｐ 本発明方法を適用したガス充填式包装機
１ グリップ対
２ 移動体
３ａ，３ｂ ガスノズル
４ 間欠回転軸
５ スタンド
６ 機台
７ａ，７ｂ ガイドバー
８ ノズルホルダー
９ａ，９ｂ 昇降体
１０ モーター
１１ 伝達機構
１２ シャフト
１３ リンク機構
１４ 摺動軸
１５ 漏斗
１６ 押し棒
１７，１８ ガイドレール
１９，２０ 昇降ローラー
２１ ノズル開閉用ローラー
２２ａ，２２ｂ 弾性体
２３ａ，２３ｂ ノズル開閉用レール
２４ａ，２４ｂ 回転支点
５０ 給袋装置
６０ 被包装物充填手段
７０ ロータリーバルブ
ａ 包装袋
ｂ 袋口
ｋ 削り節（被包装物）

Claims (2)

1. グリップ対を備えた移動体を複数の工程に間欠停止して移動させ、前記グリップ対により両端を支持された包装袋に被包装物を充填して袋口を施封する包装機におけるガス充填方法であって、被包装物の充填に先立って一対のガスノズルが前記包装袋内の両側付近にそれぞれ配されることを特徴とする包装機におけるガス充填方法。
2. 前記一対のガスノズルは、前記包装袋の前記袋口の開口中央付近より挿入された後、前記包装袋内の両側に向かってそれぞれ移動して、前記包装袋内の両側付近にそれぞれ配される請求項１に記載の包装機におけるガス充填方法。

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