JP2014181061A - 包装機 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、トレイの変形に起因して包装フィルムにしわが発生するのを防止することを課題とする。
【解決手段】張設状態のフィルムに対して下方から被包装物を押し上げ、フィルムの周縁部を被包装物の下側に折り込んで被包装物を包装する包装機であって、フィルムにおける前後方向側の周縁部を把持する前後把持手段と、フィルムにおける左右方向側の周縁部を把持する左右把持手段と、被包装物を上方に押し上げるリフト手段と、フィルムの周縁部を被包装物の下方に折り込む折込手段と、を備え、フィルムの周縁部を折り込む際に、折込手段は左右把持手段によって把持されているフィルムを引っ張って左右把持手段から引き抜くことを特徴とする。
【選択図】図１５

Description

本発明は、トレイと該トレイに載せた商品を樹脂フィルムで包装する包装機に関する。特に、本発明は、張設状態の樹脂フィルムに対してその下方から商品を押し付けた後、樹脂フィルムの周縁部をトレイの下面に折り込んで包装する包装機に関する。

従来、発泡スチロールや樹脂等からなる上方が広く開放された容器状トレイに生鮮食料品等の商品を収容した被包装物を伸張可能な樹脂フィルム（通常は透明樹脂フィルム）（以下、単に「フィルム」という。）で包装する包装機が知られている。

例えば、特許文献１には、フィルムの前後縁部を把持して張設状態にされたフィルムに対してその下方から被包装物を押し付けた後、フィルムの周縁部をトレイの下面に折り込んで被包装物を包装する包装機が開示されている。

ところが、例えば、透明トレイ等の剛性が低いトレイを用いる場合、張設状態にされたフィルムに対して被包装物を押し付けた際、このフィルムの張力によってトレイは容易に変形する。すなわち、図１８、図１９に示すように、被包装物（トレイＴとそれに収容された商品Ｐ）をフィルムＦに押し付けていくと、トレイ開口縁部にフィルムＦが接触し、その接触部を通じてフィルムＦからトレイ開口縁部に力が伝わり、該トレイ開口縁部の前後部分が外方に広がって変形する（特に、図１８（ｃ）、図１９の点線を参照）。そのため、フィルムＦをトレイ下面に折り込んだ後（図１８（ｄ）参照）、フィルムＦに加えた張力を取り除くと、トレイＴが変形前の形に弾性復帰し、結果、商品Ｐを覆った上面フィルム部分が弛んでそこにしわを生じる（図１８（ｅ）参照）。

特開２０１１−０２０７００号公報

そこで、本発明は、トレイの変形に起因して包装フィルムにしわが発生するのを防止する包装機を提供することを課題する。

前記課題を解決するため、本発明に係る包装機は、次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に記載の発明は、
張設状態のフィルムに対して下方から被包装物を押し上げ、前記フィルムの周縁部を前記被包装物の下側に折り込んで前記被包装物を包装する包装機であって、
前記フィルムの前後方向両側の周縁部を把持する前後把持手段と、
前記フィルムの左右方向両側の周縁部を把持する左右把持手段と、
張設状態の前記フィルムに対して前記被包装物を上方に押し上げるリフト手段と、
前記フィルムの周縁部を前記被包装物の下側に折り込む折込手段と、を備え、
前記左右把持手段は、前記左右把持手段によって把持された前記フィルムを所定の張力をかけながら前記左右把持手段から引き抜き可能にその把持力が調整されており、
前記折込手段は、前記フィルムの左右方向側の周縁部を折り込む際、前記把持力に抗して前記フィルムを引っ張って前記左右把持手段から引き抜く
ことを特徴とする。

この発明によれば、前後把持手段と共に左右把持手段も設けられており、フィルムに対して下方から被包装物を押し上げた際に、フィルムは前後方向及び左右方向に引っ張られるため、トレイの上端開口部が前後方向に広がるように変形し難く、トレイ（特に、剛性の低いトレイ）が変形前の形に弾性復帰することで商品を覆った上面フィルム部分に弛みが生じて多数のしわが発生するのを防止できる。

また、折込手段によってフィルムの左右方向側の周縁部を折り込む際に、折込手段は左右把持手段によって把持されているフィルムを引っ張って左右把持手段から引き抜くため、フィルムが引き抜かれるまでの間、左右把持手段の把持力によってフィルムに対して常に所定の張力を与えることができ、しわの少ない包装が実現できる。

また、本願の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記リフト手段及び前記左右把持手段は、共通の駆動源により駆動される
ことを特徴とする。

この発明によれば、リフト手段及び左右把持手段を共通の駆動源により駆動するため、左右把持手段を駆動するために別途駆動源を設ける必要が無く、特に設置スペース及びコスト面で制約が大きい卓上に設置する包装機において有利である。

また、本願の請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の発明において、
前記左右把持手段は、その把持面が非付着性材料で形成されている
ことを特徴とする。

この発明によれば、左右把持手段の把持面は、フィルムが付着しない（樹脂製ベルトコンベヤ素材等の）非付着性材料で形成されているため、この把持面に対してフィルムを相対的に滑らせることができる。したがって、折込手段によってフィルムの左右方向側の周縁部を折り込む際、フィルムを引っ張って左右把持手段から引き抜くことができる。

さらに、本願の請求項４に記載の発明は、
フィルムによって被包装物を包装する包装方法であって、
前記フィルムの前後方向両側の周縁部を把持する前後把持工程と、
前記フィルムの左右方向両側の周縁部を左右把持手段によって把持する左右把持工程と、
張設状態の前記フィルムに対して前記被包装物を上方に押し上げるリフト工程と、
前記左右把持手段によって把持された前記フィルムの左右方向両側の周縁部を引っ張って前記左右把持手段から引き抜き、前記被包装物の下側に折り込む左右折込工程と、
前記フィルムの前後方向両側の周縁部を前記被包装物の下側に折り込む前後折込工程と、
を有する
ことを特徴とする。

この発明によれば、請求項１に係る発明と同様に、フィルムは前後方向両側と共に左右方向両側の周縁部も把持されており、剛性が低いトレイに内容物が収納された被包装物を包装する場合であっても、このフィルムに対して下方から被包装物を押し上げた際に、フィルムは前後方向及び左右方向に引っ張られるため、トレイの上端開口部が前後方向に広がるように変形し難く、トレイの復元力によってトレイの上端開口部に張られたフィルムに弛みが生じて多数のしわが発生するのを防止できる。

また、折込工程において、左右把持手段によって把持されているフィルムを引っ張って左右把持手段から引き抜くため、フィルムが引き抜かれるまでの間、左右把持手段の把持力によってフィルムに対して常に所定の張力を与えることができ、しわの少ない包装が実現できる。

本発明に係る包装機では、前後把持手段と共に左右把持手段も設けられており、フィルムに対して下方から被包装物を押し上げた際に、フィルムは前後方向及び左右方向に引っ張られるため、トレイの上端開口部が前後方向に広がるように変形し難く、トレイが変形前の形に弾性復帰することで商品を覆った上面フィルム部分に弛みが生じて多数のしわが発生するのを防止できる。

本発明の一実施形態に係る包装機の全体構成を示す概略斜視図である。 同包装機の動作の概略を示す正面図である。 同包装機の動作の概略を示す側面図である。 同包装機の構成を示すブロック図である。 同包装機の計量搬入機構の構成を示す拡大側面図である。 同包装機のフィルム供給機構、フィルム折込機構、搬出機構の構成を示す平面図である。 同包装機のフィルム供給機構の構成を示す側面図である。 同包装機のフィルム保持機構の構成を示す平面図である。 同包装機のフィルム折込機構の構成を示す斜視図である。 同包装機のリフト機構、フィルム保持機構の構成を示す斜視図である。 同包装機のリフト機構の構成を示す平面図である。 同包装機のリフト機構の構成を示す側面図である。 同包装機の左右クランプの構成を示す側面図である。 同包装機の左右クランプの一部構成を示す拡大斜視図である。 左右方向側のフィルムの折込動作の概略を示す正面図である。 前後方向側のフィルムの折込動作の概略を示す側面図である。 同包装機による商品の包装状態を示す斜視図である。 従来技術の包装機によるフィルムの折込動作の概略を示す側面図である。 従来技術の包装機による商品の包装状態を示す斜視図である。

以下、本発明に係る包装機の実施形態について図面を参照して説明する。具体的は説明の前に、以下の説明の中で使用する用語について説明する。まず、発明の理解を容易にするために、以下の説明では包装機の操作側の構成に関して「前」又は「前側」の用語を使用し、この位置を基準として、包装機の後側、右側、及び左側の構成に関してそれぞれ「後」又は「後側」、「右」又は「右側」、及び「左」又は「左側」の用語を使用するが、発明の技術的範囲はそれらの用語によって限定的に解釈されるものでない。また、包装機で包装する対象はトレイとそれに収容された商品（例えば、生鮮食料品）であり、以下の説明では、トレイとそれに収容された商品を併せて「被包装物」という。さらに、以下の説明では、トレイは容器状トレイ、すなわち、底板部とその周縁から上方に又外側に向かって斜め上方に伸びる周壁を有するトレイについて説明するが、本発明はそのような容器状トレイに限定するものでない。さらにまた、市場ではプラスチック又は発泡スチロールからなるトレイが一般的に使用されているが、トレイの材質も本発明を限定するものでない。

（１）包装機の全体構成
図１〜図３を参照すると、本発明の実施形態に係る包装機１は、３つの構成部−被包装物ＧをフィルムＦで包装する包装機本体２、価格等が印字されたラベルＬを発行するラベル発行部３、及びタッチパネル等の表示操作部４−を備えている。

包装機本体２の動作と構成を概略説明する。まず図４を参照すると、包装機本体２は、制御部１０、計量搬入機構２０、リフト機構３０、フィルム供給機構４０、フィルム保持機構５０、フィルム折込機構６０、及び搬出機構７０を備えており、制御部１０から出力される信号に基づいてそれらの機構が互いに関連して動作することにより、商品をフィルムＦで包装する。具体的には、図２に示すように、包装時、包装機本体２の左上部に配置されたフィルムロールＲに巻かれているフィルムＦは、フィルム供給機構４０によって引き出され、包装機本体２の中央上部に位置する包装エリアに向けて搬送され、そこでフィルム保持機構５０で緊張保持させる。

一方、未包装の被包装物Ｇ（トレイＴとそれに収容された商品）は、図３に示すように、包装機本体２の前側にある投入口ａに投入される。投入された被包装物Ｇは、包装機本体２の中央下部に設けた計量搬入機構２０の計量部２１で計量される。計量後、被包装物Ｇは、計量搬入機構２０の搬入部２２により包装機本体２の中央下部に搬送され、そこで、リフト機構３０で上方に押し上げられ、包装機本体２の中央上部（包装エリア）に緊張保持されているフィルムＦに対して押し付けられる（矢印Ｂ参照）。次に、フィルムＦに対して被包装物Ｇを十分に押し付けた状態で、フィルム折込機構６０がフィルムＦの周縁部をトレイＴの下側に折り込み、包装を完了する。その後、包装された被包装物Ｇは、包装機本体２の中央上部に設けたフィルム搬出機構７０によって、排出口ｂに排出される（矢印Ｃ参照）。

制御部１０は、表示操作部４に入力された情報に応じて、包装機本体２の各構成要素を制御する。表示操作部４で入力された情報の一部はラベル発行部３に送信される。ラベル発行部３は、計量部２１で計量された商品Ｐの重量（被包装物Ｇの重量からトレイＴの重量を引いた値）及びそれに対応する商品価格を算出し、商品Ｐに関する必要情報（商品名、価格、重量等）を印刷したラベルＬを発行する。発行されたラベルＬは包装フィルムＦに貼り付けられる。

（２）包装機の詳細な説明
以下、包装機１の詳細な構成及び動作について説明する。

（２−１）制御部

図４を参照すると、制御部１０は、ＣＰＵ１０ａ、ＲＯＭ１０ｂ、ＲＡＭ１０ｃ及び記憶部１０ｄを備えている。

制御部１０は、表示操作部４、主電源スイッチ、非常停止スイッチ等から入力された操作情報、外部の装置から記憶部１０ｄに記憶されたデータ、プログラムに基づいて、計量搬入機構２０、リフト機構３０、フィルム供給機構４０、フィルム保持機構５０、フィルム折込機構６０及び搬出機構７０の動作を制御して、包装機１全体の動作を統括的に制御する。

記憶部１０ｄには、商品マスタ１１、トレイマスタ１２、及びフィルムマスタ１３が記憶されている。商品マスタ１１は商品データ（商品名、価格等）、トレイマスタ１２はトレイデータ（重量、大きさ等）、フィルムマスタ１３はフィルムデータ（大きさ、フィルム材質等）を含む。その他、記憶部１０ｄには、図示しないが、包装機本体２、ラベル発行部３及び表示操作部４の制御プログラムも記憶されている。

（２−２）計量搬入機構
図１〜図３を参照すると、計量搬入機構２０は、被包装物Ｇの重量を計る計量部２１と、投入口ａに投入された被包装物Ｇを包装機本体２の中央下部に搬入する搬入部２２を有する。

（２−２−１）計量部
計量部２１は、図示しないが、被包装物Ｇが搭載されるテーブル２１１、テーブル２１１を支持する支持筐体部２１２、及びテーブル２１１に搭載された被包装物Ｇの重量を計るロードセル等の重量センサ２１３を備えている。テーブル２１１には、テーブル２１１に搭載された被包装物Ｇを投入口ａから本体中央下部に送り込むための爪部２３ａが通過するスリットが形成されている。

（２−２−２）搬入部
図５に示すように、搬入部２２は、被包装物Ｇを支持する搬送部材２３を有し、この搬送部材２３の前端に爪部２３ａが設けられている。図示するように、爪部２３ａは、常時は前方壁の背後に隠れており、搬送部材２３が被包装物Ｇを搬送する際に該搬送部材２３と共に後方に移動し、テーブル２１１に置かれた被包装物Ｇを本体中央下部に押し込む。搬入部２２はまた、搬送部材２３を前後方向に移動するリンク機構２４を有する。図示のとおり、リンク機構２４を構成している一つのリンクは、包装機本体２に設けたモータ３５の回転軸３６０ａに、偏心カム３６１を介して連結されており、モータ３５の駆動に基づいて搬送部材２３及び爪部２３ａが前後に往復移動し、テーブル２１１に置かれた被包装物Ｇを包装機本体中央下部に搬送するようにしてある。

（２−３）リフト機構
図１０を参照すると、リフト機構３０は包装機本体２の中央下部に配置されている。図１１〜図１２を参照すると、リフト機構３０は、被包装物Ｇを支持する可動載置台３１と、可動載置台３１を昇降するリフト駆動部３４を有する。

可動載置台３１は、水平面に沿って延びる支持板３２と、支持板３２上に立設された複数の支持部材３３を備えている。

支持板３２は、左右前方端部３２ａに上下方向のガイド孔（図示せず）を備え、包装機本体２の左右前部に固定された垂直ガイド棒３７が該ガイド孔に挿通されており、垂直ガイド棒３７に沿って支持板３２が昇降するようにしてある。支持板３２はまた、その下面の左右両側部に下方に延びる垂直板３２ｂを備えている。垂直板３２ｂには、後述する第２リンク部材３６６の端部３６６ａが回転自在に取り付けられている。

支持部材３３は、支持板３２に固定された柱状の固定ポスト３３ｂと、固定ポスト３３ｂの上部に支持されたヘッド３３ａを有する。ヘッド３３ａは、固定ポスト３３ｂに対して前後方向及び左右方向に傾動可能に構成されている。また。ヘッド３３ａは、外力が作用しないときは傾動せずに鉛直方向に向いた状態を維持するように、バネ等の付勢部材が連結されている。

リフト駆動部３４は、モータ３５と該モータ３５と支持板３２とを連結するリンク機構３６を備えており、モータ３５の駆動に基づいて支持板３２が昇降するようにしてある。

リンク機構３６は、偏心カム３６１、カムフォロア３６２、カムフォロア支持板３６３、基軸３６４、第１リンク部材３６５及び第２リンク部材３６６を備えている。偏心カム３６１はモータ３５の回転軸３６０ａに固定されている。基軸３６４は、包装機本体２の後部に左右方向に向けて配置されており、左右方向の軸を中心に回転可能としてある。カムフォロア支持板３６３と第１リンク部材３６５は、それらの一端が基軸３６４に固定されている。カムフォロア支持板３６３はその他端にカムフォロア３６２を支持しており、カムフォロア３６２が偏心カム３６１の外周面（カムフォロア案内面）に接触するようにしてある。第１リンク部材３６５の他端は第２リンク部材３６６の一端に回転可能に連結され、さらに第２リンク部材３６６の他端が垂直板３２ｂに回転可能に連結されている。したがって、モータ３５が駆動すると、カムフォロア３６２が偏心カム３６１の外周面に沿って移動しながら上下し、その動きに連動して、支持板３２と支持部材３３が図示の姿勢を保ちながら、実線で示す下降位置（垂直板３２ｂの下端レベルをＨ１で示す。）と二点鎖線で示す上昇位置（垂直板３２ｂの下端レベルをＨ３で示す。）の間を昇降することができる。本実施形態では、モータ３５の回転軸３６０ａは、レベルＨ１とＨ３の略中間にある。

レベルＨ１は、垂直板３２ｂの底面３２ｃがレベルＨ１にあるとき、支持部材３３の載置面３３ｃが搬送部材２３の載置面２３ａよりもわずかに下方に位置するように決められる。また、レベルＨ３は、垂直板３２ｂの底面３２ｃがレベルＨ３にあるとき、フィルム保持機構５０によって包装機本体２の中央上部において張られているフィルムＦよりも上方に支持部材３３の載置面３３ｃが位置するように決められる。

なお、本実施形態では、リフト機構３０は、上述した計量搬入機構２０と共通のモータ３５を利用しているが、計量搬入機構２０とリフト機構３０で別々のモータを利用してもよい。

（２−４）フィルム供給機構
図６，７を参照すると、フィルム供給機構４０は、フィルム送出機構４１とフィルム搬送機構４２を備えている。

（２−４−１）フィルム送出機構
フィルム送出機構４１は、ロールＲから引き出されたフィルムＦをフィルム搬送機構４２に受け渡すものである。

フィルム送出機構４１は、ロールＲを支持する支持ローラ４１１，４１２と、ロールＲから繰り出されるフィルムＦをフィルム搬送機構４２に受け渡すガイド部４１３と、フィルムＦを切断するカッター４１４とを備えている。

支持ローラ４１１，４１２は、それらの中心軸を左右方向に向け、前後方向に所定の間隔をあけて配置されている。支持ローラ４１１は両方向に回転可能なローラで、支持ローラ４１２は一方向（図７の反時計回り）にだけ回転可能なワンウェイローラである。したがって、ロールＲは、支持ローラ４１１，４１２に載せた状態で回転可能に支持される。

ガイド部４１３は、板状の内側ガイド部材４１３ａと、当該内側ガイド部材４１３ａに対向する板状の外側ガイド部材４１３ｂとを備えており、両者は互いに接離可能に支持されている。これにより、例えばロール交換時、新たなロールＲを支持ローラ４１１，４１２に載せ、内側ガイド部材４１３ａと外側ガイド部材４１３ｂとを離間させてそれらの間に隙間を形成し、ロールＲから繰り出したフィルムＦをその隙間に通す。その後、内側ガイド部材４１３ａと外側ガイド部材４１３ｂを接近させ、外側ガイド部材４１３ｂに支持されているフィルムＦ先端部分を後述するフィルム搬送機構４２に受け渡す。

（２−４−２）フィルム搬送機構
フィルム搬送機構４２は、ロールＲからフィルム送出機構４１によって繰り出されたフィルムＦを受け取って、包装機本体２の中央上部にある包装エリアにフィルムＦを搬送するための機構である。そのために、フィルム搬送機構４２は、包装エリアを挟む前後の領域に、フィルムＦの両縁部を把持すると共に該両縁部を通じてフィルムＦに搬送力を付与するための搬送ベルト装置を備えている。

搬送ベルト装置は、図７に示すように、包装エリアの左側に配置された一対の上下ローラ４３１，４３３と包装エリアの右側に配置された一対の上下ローラ４３２，４３４を有する。ローラ４３１〜４３４のうち、２つの上ローラ４３１，４３２に２つの無端ベルト４２１，４２３（ベルト４２３は図６にのみ示す。）が巻回されており、一方のベルト４２１が包装エリアの前側に配置され、他方のベルト４２３が包装エリアの後側に配置されている。同様に、ローラ４３１〜４３４のうち、２つの下ローラ４３３，４３４に２つの無端ベルト４２２，４２４（ベルト４２４は図示せず。）が巻回されており、一方のベルト４２２が包装エリアの前側に配置され、他方のベルト４２４が包装エリアの後側に配置されている。そして、上下のローラの間隔（ローラ４３１と４３３の間隔と、ローラ４３２と４３４の間隔）は、左右の上ローラに巻回されて支持されたベルト４２１と４２３が左右の下ローラに巻回されて支持されたベルト４２２と４２４がそれぞれフィルムＦの前後縁部を把持できるように決められている。なお、図示しないが、本実施形態では左側の下ローラ４３３がモータに駆動連結されており、該モータの回転に基づいて、ローラ４３３，４３４、ベルト４２２が図７に示す矢印方向に回転し、ベルト４２２，４２４とベルト４２１，４２３との接触に基づいて、ローラ４３１，４３２、ベルト４２１，４２３が図７に示す矢印方向に同じ速度で回転することができる。

ローラ４３１，４３３の位置は、フィルム送出機構４１の内側ガイド部材４１３ａと外側ガイド部材４１３ｂを接近させた状態で、外側ガイド部材４１３ｂに支持されているフィルム先端部分がローラ４３１と４３３の対向領域の近傍に位置するように設定されている。したがって、フィルム送出機構４１から繰り出されたフィルムＦは、ガイド部材４１３ａ，４１３ｂの間を通り、ローラ４３１と４３３の対向領域の近傍で上下のベルト４２１と４２２，４２３と４２４の間に挟持され、ベルトとフィルムＦの付着力及び摩擦力に基づいて、図７の左側から包装エリアを介して図７の右側に送られる。

カッター４１４は、制御部１０からの信号に基づいて駆動する手段（図示せず）によって駆動し、ローラ４３１と４３３の左側でフィルムＦを切断するように構成されている。

（２−５）フィルム保持機構
図８を参照すると、フィルム保持機構５０は、包装エリアに搬送されたフィルムＦ（正確には所定長さに切断されたカットフィルム）の前後左右の縁部を保持する機構で、そのために、フィルムＦの前後縁部を把持する前クランプ５３、後クランプ５４と、フィルムＦの左右縁部を把持する左右クランプ５１，５２を備えている。

（２−５−１）前後クランプ
前クランプ５３は、前側上クランプ部材５３０と、３つの前側下クランプ部材５３１〜５３３を有する。同様に、後クランプ５４は、後側上クランプ部材５４０と、３つの後側下クランプ部材５４１〜５４３を有する。

図７に示すように、前側上クランプ部材５３０は、そのフィルム把持面（下面）がベルト４２１，４２２のフィルム把持面（把持レベル）にほぼ一致するように固定されている。一方、前側下クランプ部材５３１〜５３３は、ソレノイド等の駆動手段に連結されており、制御部１０から該駆動手段に出力される信号に基づいて、図７に実線で示すように前側上クランプ部材５３０から離間した下降位置と、図７に一点鎖線で示すように、フィルム把持面（上面）が前側上クランプ部材５３０に接触して前側上クランプ部材５３０と前側下クランプ部材５３１〜５３３でフィルムＦの縁部を把持する上昇位置との間を移動するように構成されている。

後クランプ５４を構成する後側上クランプ部材５４０と後側下クランプ部材５４１〜５４３は、上述した前側上クランプ部材５３０と前側下クランプ部材５３１〜５３３と同様に構成されている。

実施形態では、フィルム把持面とフィルムＦとの付着力を高めるために、下クランプ部材５３１〜５３３，５４１〜５４３のフィルム把持面（上面）が鏡面加工された金属により形成されている。

上クランプ部材５３０，５４０のフィルム把持面は、マジックテープ（登録商標）と呼ばれる面ファスナのループ面で形成してもよい。このループ面とは、例えばポリエステルの繊維をループ状に密集して起毛してなる面である。この実施形態によれば、下クランプ部材５３１〜５３３，５４１〜５４３によってフィルムＦを傷付けることがない。

（２−５−２）左右クランプ
図８に示すように、左クランプ５１は、左側上クランプ部材５１０と左側下クランプ部材５１１を備えており、右クランプ５２は、右側上クランプ部材５２０と右側下クランプ部材５２１を備えている。この左クランプ５１によるフィルムＦの把持位置は、前後クランプ５３，５４の下クランプ部材５３１，５４１の左端よりも左側にあり、また、右クランプ５２によるフィルムＦの把持位置は、前後クランプ５３，５４の下クランプ部材５３３，５４３の右端よりも右側にある。

左側上クランプ部材５１０は、搬送ベルト４２１〜４２４のフィルム把持面の上方に固定されており、左側下クランプ部材５１１は、該フィルム把持面の下方に昇降可能に配置されている。同様に、右側上クランプ部材５２０は、搬送ベルト４２１〜４２４のフィルム把持面の上方に固定されており、右側下クランプ部材５２１は、該フィルム把持面の下方に昇降可能に配置されている。

下クランプ部材５１１，５２１は、そのフィルム把持面（上面）５１１ａ，５２１ａが、例えば樹脂製ベルトコンベヤ素材等の非付着性の材料で形成されている。このベルトコンベヤ素材は、例えばナイロン製の帆布等を積層して芯体とし、これにＰＥＴ樹脂を含浸して所定の厚さに形成したものである。

フィルムＦ上面に接する上クランプ部材５１０，５２０のフィルム把持面は、上クランプ部材５３０，５４０のフィルム把持面と同様に、面ファスナのループ面の素材を使用してもよい。これによれば、クランプ部材に把持されたフィルムＦを傷付けることがない。

図１３は、右クランプ５２の右側下クランプ部材５２１を上下方向に移動させるための昇降機構を示す。図面は省略するが、左クランプ５１の左側下クランプ部材５１１を上下方向に移動させる昇降機構も同様の構成を有する。図示するように、昇降機構は、包装機本体２に固定された固定板５２６と、下クランプ部材５２１を支持する支持部材５２２と、固定板５２６と支持部材５２２を連結する２つのリンク部材５２３，５２４と、支持部材５２２を実線で示す下降位置から二点鎖線で示す上昇位置に付勢するスプリング５２５を有する。図示するように、リンク部材５２３，５２４は、平行に配置され、その一端（図上右側端部）が固定板５２６の支軸５２３ａ，５２４ａに回転自在に連結され、他端（図上左側端部）が支持部材５２２の支軸５２３ｂ，５２４ｂに回転自在に連結されて支持部材５２２と共に平行リンク機構を構成し、下クランプ部材５２１の上端フィルム把持面が水平を保ちながら上下方向に移動するようにしてある。

スプリング５２５は、一端が固定板５２６に連結され、他端が一方のリンク部材（実施形態では下方のリンク部材５２４）に連結されており、下クランプ部材５２１を上方に向けて付勢するようにしてある。スプリング５２５の付勢力は、例えば、スプリング５２５が固定板５２６又はリンク部材に引っかける位置を変えることによって調整可能である。具体的には、例えば、固定板５２６とリンク部材に複数の穴を形成し、スプリング５２５の両端を支持するピン５２４ｃ、５２６ａの差し込み位置（穴）を適宜選択することによって、スプリング５２５の付勢力を調整できる。

図示しないが、左クランプ５１の左側下クランプ部材５１１を上下方向に移動させるための昇降機構も上述と同様の構成を有する。

左右の下クランプ部材５１１，５２１の昇降動作は、リフト機構３０の動作に連動するように構成されている。具体的に説明すると、リンク部材５２４の先端部５２４ｄには本体内側に向けて突出する凸部５２７が設けられている。凸部５２７の高さは、リフト機構３０の支持板３２が下降位置（図１２に実線で示す位置）にあるとき、該支持板３２の左右両端部から下方に延びる垂直板３２ｂの下端３２に接触して下クランプ部材５１１，５２１が図１３に示す下降位置に保持され、支持板３２の上昇に伴って凸部５２７がスプリング５２５の付勢力で上昇し、図１３にＨ２で示しレベルまで支持板３２が上昇したときに下クランプ部材５１１，５２１が上クランプ部材５１０，５２０に接触するように決められている。図１３に示すように、レベルＨ２は、支持板３２が最も上昇した位置に対応するレベルＨ３より下方にある。

（２−６）フィルム折込機構
図９は、フィルム保持機構５０によって包装エリアに張設状態で保持されたフィルムＦの下面に押し付けられた被包装物の下面にフィルム周縁部を折り込むフィルム折込機構６０を示す。図示するようにフィルム折込機構６０は、前後クランプ５３，５４及び左右クランプ５１，５２の上方にあって、包装エリアの前後左右に配置された、前折込部材６３、後折込部材６４、及び左右折込部材６１，６２を備えている。

前折込部材６３は、左右方向に向けて固定された丸棒状部材である。後折込部材６４及び左右折込部材６１，６２はそれぞれ板状部材である。後折込部材６４は、図示しない案内部材によって、包装エリアの後方で待機する図示の待避位置と包装エリアに進出した前進位置（図示せず）との間を往復移動できるようにしてある。同様に、左右折込部材６１，６２は、図示しない案内部材によって、包装エリアの後方で待機する図示の待避位置と包装エリアに進出した前進位置（図示せず）との間を往復移動できるようにしてある。また、後折込部材６４及び左右折込部材６１，６２はモータ等の駆動手段６５に連結機構（図示せず）を介して連結されており、駆動手段６５の駆動に基づいて上述した待避位置と前進位置との間を移動するようにしてある。

（２−７）搬出機構
図１６は、フィルム折込機構６０によって包装された被包装物Ｇを搬出機構７０によって包装機１から排出口ｂに搬出する状況を示す図である。図示するように、搬出機構７０は、被包装物Ｇを前方の排出口ｂに押し出す押出機構７１と、トレイＴの底面のフィルムＦを熱溶着する加熱機構７２とを備えている。

（２−７−１）押出機構
押出機構７１は、排出プッシャ７１０とトレイ押さえ部材７１７を備えている。排出プッシャ７１０は、図６に示すように、左押動部材７１１、右押動部材７１３、ベース部材７１６、及び、左右押動部材７１１，７１３をベース部材７１６に取り付けるための取り付け部材７１５を備えている。

ベース部材７１６は、制御部１０によって制御される駆動手段（図示せず）の駆動に基づいて前後方向に移動し、ベース部材７１６が前後方向に移動することによって左右押動部材７１１，７１３を前後方向に移動する。これにより、排出プッシャ７１０は、リフト機構３０で持ち上げられた被包装物Ｇの後側を押して前部の排出台７４に移動させることができる。

本実施形態において、左押動部材７１１は、４個の長さが異なる細長い板状部材７１１−１〜７１１−４を備えている。各板状部材７１１−１〜７１１−４は、ベース部材７１６に固定された取り付け部材７１５にボルト７１２を介して回転可能に連結されており、ボルト７１２を支点として、図示する水平位置と前方端部が上方に向けて回転した傾斜位置との間を移動できるようになっている。そして、板状部材７１１−１〜７１１−４は、それらの長手方向を前後方向に向けてこの順番で左右に隣接して整列されている。一方、右押動部材７１３は、左押動部材７１１と左右対称に構成されており、４個の長さが異なる細長い板状部材７１３−１〜７１３−４を備え、各板状部材７１３−１〜７１３−４は取り付け部材７１５にボルト７１４を介して回転可能に連結されており、ボルト７１４を支点として、図示する水平位置と前方端部が上方に向けて回転した傾斜位置との間を移動できるようになっている。

図示するように、板状部材７１１−１〜７１１−４，７１３−１〜７１３−４の長さは、最も内側に配置された板状部材７１１−１，７１３−１から最も外側に配置された板状部材７１１−４，７１３−４に向けて、先端部の位置が前から後に向かって次第に後退するように決められている。

このような構成を採用したことにより、本実施形態の排出プッシャ７１０は、リフト機構３０によって被包装物Ｇが押し上げられた状態で、被包装物Ｇの大きさによって異なるが、幾つかの板状部材はその下方から被包装物Ｇが押し当てられて、ボルト７１２，７１４を支点として上方に回転する。当然、被包装物Ｇが下から押し当てられていない板状部材は図示する水平位置を維持し、その前方先端部が被包装物Ｇの後部に対向する。したがって、この状態からベース部材７１６が前方に移動すると水平位置に留まった板状部材が被包装物Ｇを前方の排出口ｂに押し出す。

トレイ押さえ部材７１７は、長尺の板状部材であって、左押動部材７１１と右押動部材７１３との間において、その長手方向を前後方向に向けて配置されている。図示するように、トレイ押さえ部材７１７の後方端部は取り付け部材７１８に固定されている。取り付け部材７１８は包装機本体２に固定されている。一方、トレイ押さえ部材７１７の前方端部は最長の板状部材７１１−１，７１３−１よりも前方に突出している。したがって、リフト機構３０によって持ち上げられた被包装物Ｇがトレイ押さえ部材７１７の下面に押し当てられると、トレイ押さえ部材７１７はその弾性によって上方に反り上がる一方で、その弾性復元力で被包装物Ｇを上から支持する。これにより、フィルムＦの張力によって被包装物Ｇが横転するのを防ぐことができる。

（２−７−２）加熱機構
図１６に示すように、トレイＴの下側に折り込まれたフィルムＦを互いに熱溶着する加熱機構は、一対のヒートローラ７２を備えている。これらのヒートローラ７２は、前折込部材６３の後方で左右方向に向けて互いに平行に配置されており、排出プッシャ７１０によって押し出されてくる、フィルムＦで包装された被包装物Ｇ（以下、「フィルム包装物」という。）の底面に対向するようにしてある。実施形態では、ヒートローラ７２の前方に、ヒートローラ７２と平行に、左右方向に向けて搬送ローラ７３が配置されている。

ヒートローラ７２は、昇降可能に支持し、制御部１０から出力される信号に基づいて図示しない駆動手段を駆動することにより、非加熱時は前折込部材６３の下方に退避し、加熱時に図示する加熱位置に上昇するようにしてもよい。このような構成を採用すれば、例えばメンテナンス作業時、ヒートローラ７２を下方の退避位置に退避させることが可能である。

ヒートローラ７２は、制御部１０からの信号に基づいて、加熱状態と非加熱状態に任意に設定することができる。このようにすれば、ヒートローラ７２が下方に退避しているときは、ヒートローラ７２の温度を低く保つことができる。

（２−８）ラベル発行部
図２、図３に示すように、ラベル発行部３は、制御部１０に接続されており、計量部２１で計量された商品Ｐの重量に基づいて商品Ｐの価格を算出し、それら重量及び価格等をラベルＬに印字して、そのラベルＬを包装機１の前方に発行するように構成されている。なお、発行されたラベルＬは、対応するフィルム包装物に貼り付けられる。

（２−９）表示操作部
表示操作部４は、液晶ディスプレイ等の操作画面や計量結果等を表示する表示部４ａと、テンキー等のユーザが操作情報を入力する操作キー４ｂとを備えている。本実施形態において、表示部４ａはタッチパネル式液晶ディスプレイで、操作キー４ｂを兼ねている。

（３）包装機の動作
図１５、図１６を参照しながら、被包装物Ｇが包装機１に投入されてから排出されるまでの包装機１の一連の動作について説明する。

まず、投入口ａに投入された被包装物Ｇは、計量部２１により計量され、計量後に搬入部２２により包装機本体２の中央下部に搬送される。また、ロールＲから繰り出されたフィルムＦは、中央上部の包装エリアに搬送される。

次に、図１５（ａ）に示すように、搬入された被包装物Ｇは、リフト機構３０（図１５に図示せず）により上方に押し上げられる。この押上げ動作に連動して、左右クランプ５１，５２及び前後クランプ５３，５４（図１５に図示せず）の下クランプ部材５１１，５２１，５３１〜５３３，５４１〜５４３が上昇し、上クランプ５１０，５２０，５３０，５４０との間にフィルムＦの左右縁部及び前後縁部が把持される。

次に、図１５（ｂ）に示すように、包装エリアに保持されたフィルムＦに対して、被包装物Ｇがリフト機構３０によりさらに押し上げられる。この押し上げ動作は、被包装物Ｇの下面が左右折込部材６１，６２よりも上方の所定位置に達した時点で停止する。この時点で、フィルムＦは、周縁部がクランプ５１〜５４により保持されたまま、中央部が被包装物Ｇの上面により上方に引っ張られ、中央部から周縁部の間が外側に向かって下方に傾斜した状態で緊張保持されている。

このとき、押出機構７１のトレイ押さえ部材７１７が被包装物Ｇを上から押さえ、後のフィルム包装時に被包装物Ｇが横転するのを防ぐ。また、被包装物Ｇのサイズが比較的小さいとき、図示するように、複数の板状部材７１１−１〜７１１−４、７１３−１〜７１３−４は全て水平位置にある。

次に、図１５（ｃ）に示すように、左右折込部材６１，６２が互いに接近するように待機位置から前進位置へ向かって、左右折込部材６１，６２がその端部でフィルムＦの左右の傾斜部を押しながら被包装物Ｇの下面に沿って移動する。このとき、フィルムＦの左右縁部は左右クランプ５１，５２に把持されているが、左右クランプ５１，５２のフィルム把持力はフィルムＦに所定張力以上の張力を加えると上下クランプ部材の間をすり抜けるように調整されている。そのため、左右折込部材６１，６２の前進とともにフィルムＦの左右縁部が被包装物Ｇの下側に折り込まれていく。

したがって、図１５（ｄ）に示すように、左右折込部材６１，６２が前進位置へ向かって所定量移動した時点で、フィルムＦの左右縁部は左右クランプ５１，５２から引き抜かれる。

このように、フィルムＦの左右縁部が左右クランプ５１，５２から引き抜かれるまで、フィルムＦは左右方向に所定の張力が加えられた状態であり、その状態で、フィルムＦは左右両縁部が被包装物Ｇの下側に折り込まれる。

図１６（ａ）に示すように、前後クランプ５３，５４では、フィルムＦの前側縁部における左右側部分を把持する前側下クランプ部材５３１，５３３と、フィルムＦの後側縁部の左右側部分を把持する後側下クランプ部材５４１，５４３が下降してフィルムＦを解放する。一方、前後中央部を把持する前側下クランプ部材５３２と後側下クランプ部材５４２が下降せず、緊張したフィルムＦの中央部分を保持する。

次に、図１６（ｂ）に示すように、後折込部材６４はフィルムＦの後側の傾斜部を押しながら被包装物Ｇの下面に沿って移動する。この折込動作に連動して、フィルムＦの後側縁部を把持する後側下クランプ部材５４２及び後側上クランプ部材５４０はフィルムＦを解放する。

これにより、フィルムＦの後側端部は、フィルムＦにおける被包装物Ｇを覆う部分に対して後方へ張りを与えるように被包装物Ｇの下側に折り込まれる。

次に、図１６（ｃ）に示すように、フィルムＦの後側端部が被包装物Ｇの下側に折り込まれると、排出プッシャ７１０によって被包装物Ｇが前方に押動される。これにより、固定された前折込部材６３の上を被包装物Ｇが前方に向かって通過するため、前折込部材６３がフィルムＦの前側の傾斜部を押してフィルムＦを引っ張りながら被包装物Ｇの下側に入る。このとき、フィルムＦの前側端部を把持する前側下クランプ部材５３２及び前側上クランプ部材５３０がフィルムＦを解放する。

これにより、被包装物Ｇを覆うフィルム部分に前後方向の張りを与えられる。

最後に、図１６（ｄ）に示すように、フィルムＦの周縁部が下方に折り込まれた被包装物Ｇは、その底面のフィルムＦがヒートローラ７２によって熱溶着されながら前方に押し出されてその包装が完了する。包装が完了した被包装物Ｇは、排出プッシャ７１０により前方にある搬出台７４上に押し出されて、包装機本体２の排出口ｂから排出される。

（４）包装機の特徴
本包装機１によれば、包装時、フィルムＦの前後縁部だけでなく、左右クランプ５１，５２によってフィルムＦの左右縁部も把持されており、フィルムＦは前後方向及び左右方向に引っ張られている。そのため、フィルム包装時、トレイＴの前後左右の開口縁部がフィルムＦに接触し、前後開口縁部だけでなく左右開口縁部も外側に向かう力を受けるが、左右開口縁部を外側に広げようとする力によって前後開口縁部の外側に向かう変形が抑制され、同時に、前後開口縁部を外側に広げようとする力によって左右開口部の外側に向かう変形が抑制され、結果として、トレイ全体の変形が抑制される（図１７参照）。

したがって、トレイＴ（特に、剛性の低いトレイ）が変形前の形に弾性復帰することにより商品Ｐを覆った上面のフィルム部分が弛んでそこにしわが発生するのを防止できる。

また、本包装機１では、フィルムＦの周縁部を折り込む際に、左右折込部材６１，６２は左右クランプ５１，５２によって把持されているフィルムＦを引っ張って左右クランプ５１，５２から引き抜くように構成されており、左右クランプ５１，５２の把持力は一定に調整されているので、フィルムＦに対して常に所定の張力を与えながら包装できる。

また、本包装機１では、左右の下クランプ部材５１１，５２１の昇降動作は、リフト機構３０の動作に連動するように構成されており、リフト機構３０及び左右クランプ５１，５２を共通の駆動モータ３５を用いて駆動するため、左右クランプ５１，５２を駆動するために別途駆動源を設ける必要が無く、特に設置スペース及びコスト面で制約が大きい卓上に設置する包装機において有利である。

さらに、本包装機１では、左右クランプ５１，５２の把持面５１１ａ，５２１ａが樹脂製ベルトコンベヤ素材等の非付着性材料で形成されているため、この把持面５１１ａ，５２１ａにフィルムＦは付着しない。したがって、左右クランプ５１，５２によって把持されているフィルムＦの周縁部を左右折込部材６１，６２によって引っ張ってトレイＴの下方に折り込む際、把持面５１１ａ，５２１ａに左右クランプ５１，５２からフィルムＦを引き抜ける程度の摩擦力を働かせ、フィルムＦに対して所定の張力を与えながら被包装物Ｇを包装することができる。

本発明は例示された実施形態や変形例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。

以上のように、本発明である包装機によれば、トレイの変形に起因して包装フィルムにしわが発生するのを防止できる。したがって、この種の包装機の製造産業分野において好適に利用される可能性がある。

１ 包装機
３０ リフト機構（リフト手段）
３５ 駆動モータ（駆動源）
５１，５２ 左右クランプ（左右把持手段）
５１１ａ，５２１ａ 把持面
５３，５４ 前後クランプ（前後把持手段）
６０ 折込機構（折込手段）
Ｇ 被包装物
Ｔ トレイ
Ｆ フィルム

Claims (4)

1. 張設状態のフィルムに対して下方から被包装物を押し上げ、前記フィルムの周縁部を前記被包装物の下側に折り込んで前記被包装物を包装する包装機であって、
   前記フィルムの前後方向両側の周縁部を把持する前後把持手段と、
   前記フィルムの左右方向両側の周縁部を把持する左右把持手段と、
   張設状態の前記フィルムに対して前記被包装物を上方に押し上げるリフト手段と、
   前記フィルムの周縁部を前記被包装物の下側に折り込む折込手段と、を備え、
   前記左右把持手段は、前記左右把持手段によって把持された前記フィルムを所定の張力をかけながら前記左右把持手段から引き抜き可能にその把持力が調整されており、
   前記折込手段は、前記フィルムの左右方向側の周縁部を折り込む際、前記把持力に抗して前記フィルムを引っ張って前記左右把持手段から引き抜く
   ことを特徴とする包装機。
2. 前記リフト手段及び前記左右把持手段は、共通の駆動源により駆動される
   ことを特徴とする請求項１に記載の包装機。
3. 前記左右把持手段は、その把持面が非付着性材料で形成されている
   ことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の包装機。
4. フィルムによって被包装物を包装する包装方法であって、
   前記フィルムの前後方向両側の周縁部を把持する前後把持工程と、
   前記フィルムの左右方向両側の周縁部を左右把持手段によって把持する左右把持工程と、
   張設状態の前記フィルムに対して前記被包装物を上方に押し上げるリフト工程と、
   前記左右把持手段によって把持された前記フィルムの左右方向両側の周縁部を引っ張って前記左右把持手段から引き抜き、前記被包装物の下側に折り込む左右折込工程と、
   前記フィルムの前後方向両側の周縁部を前記被包装物の下側に折り込む前後折込工程と、
   を有することを特徴とする包装方法。

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