JP3695200B2 - ストレッチ包装機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はストレッチ包装機、詳しくはスーパーマーケットや小売店のバックヤード等で使用され、生鮮食品等の商品や物品などの被包装物をストレッチフィルムで包装するストレッチ包装機、特に包装仕上がりを良好ならしめるために前記フィルムを温める温風ヒータを備えたストレッチ包装機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ストレッチ包装機において、包装仕上がりを良好ならしめるに温風ヒータを設けることは知られていた。
その従来包装機は、温風ヒータを用いて包装部へ搬送されたストレッチフィルムへ温風を吹き付け、包装機周辺の温度にかかわらず、該フィルムの温度を一定に維持することで包装仕上がりを良好ならしめるものであった。
そして、上記従来包装機におけるヒータの温度設定は、調整可能であるが、調整用のダイヤルを回動するマニュアル操作であり、また前記ダイヤルは包装機から独立した部品として配設されているものであり、包装要素とは何ら関連をもたないものであった。
【０００３】
しかるに、従来包装機においては、温風ヒータの温度調整がマニュアル操作によるために手数を要するばかりでなく、所定の設定温度が得られにくい不具合があった。また、包装対象である被包装物やフィルムの種類によってフィルム温度を低く設定したり、あるいはさらに高く設定するなど、フィルム温度を包装要素と関連させることにより、包装仕上がりを一層良好ならしめる場合もあるが、従来包装機はこの点に関して何ら考慮されるものではなかった。
例えば、最近では環境保護の観点から、従来の塩化ビニル製のフィルムよりもポリオレフィン製フィルムを使用することが多くなっているが、そのポリオレフィンフィルムの場合には、接着性、伸縮性が強く、また加熱により接着性、伸縮性が増大する。
このため、従来のように一律に加熱すると、包装後にプリストレッチ及び折り込みにより引き伸ばされたフィルムが縮んで、大型の容器（トレイ）や横長の容器の場合、あるいは軟弱な容器の場合に、該容器が変形してしまい見栄えのよい包装が得られないことがある。また、小型の容器や異形の容器などの場合には、包装後の被包装物上面にシワが残ることがあるなど、必ずしも良好な包装仕上がりが得られない不具合があった。
特に、このような不具合は、フィルムをその幅方向へ商品（トレイ）のサイズに応じた量をプリストレッチすることで、同一幅のフィルムを用いて異なるサイズの商品（トレイ）を包装する、いわゆるスーパーストレッチ方式の包装機において顕著であった。
【０００４】
また、刺身等の商品は、温風ヒータの加熱により商品が変色したり変質したりして、商品価値が低下する不具合があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来事情に鑑みてその不具合を解消せんとするもので、上記温風ヒータによる温度設定を電子的に制御可能にして操作性を高めるとともに、商品など被包装物の種別や使用するフィルムの種別などの包装要素、及び包装機周辺の温度やフィルム温度などの環境要素を温度調整の条件にして適正な温度設定が得られるようにする。それにより、商品が劣化することなく、かつ包装仕上がりの良好なストレッチ包装機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
斯る本発明は、商品番号を入力し、商品データをラベルに印字し、フィルムフィード機構により包装部に搬送されたフィルムへ温風ヒータにより温風を吹き付けて該フィルムを加熱し、該フィルムを前記フィルムフィード機構のプリストレッチ動作により延伸し、その延伸されたフィルムで被包装物を包装するストレッチ包装機において、前記商品番号の入力により読み出された被包装物に対応する温風ヒータの制御データに応じて前記温風ヒータの駆動を制御可能に構成したことを特徴とする。
温風ヒータは、一般には、熱源となるヒータとそれに近接して配置されたファン及びモータであり、ヒータで発生した熱を、モータで回転するファンにより温風としてフィルムへ吹き付け加熱するものである。
この温風ヒータの制御手段は、前記ファンを駆動させるモータを、制御回路を介して中央処理装置（ＣＰＵ）からの制御信号で制御すればよく、例えば、モータの駆動時間又は回転数を多段的に変化させ、あるいは複数個のヒータユニットを配置してそれらの中の駆動するユニット数を変化させる。また、モータの駆動を制御することに代え、あるいはそのモータ制御と併用して、ヒータの電流を制御する方式等を採用する。
上記温風ヒータにより吹き付けられる温風により包装時のフィルムは、その接着性や伸縮性が変化して包装仕上がりに影響を及ぼすが、該フィルムが接触する商品等の被包装物や容器（一般に、トレイを使用している）もまたフィルムの接着性、伸縮性に関連する。したがって、被包装物を制御の対象要件とするものである。
【０００８】
そして、本発明の具体的な制御動作としては、上記温風ヒータの制御情報を、被包装物の種別に対応させることに代えて、トレイなど容器の種別に対応させることもよく、その場合の制御動作は、商品など被包装物を収容する容器毎に温風ヒータの制御情報を記憶し、容器の種別を特定することにより、対応する温風ヒータの制御情報が読み出されるようにする（請求項３）。
もちろん、その場合は、容器と被包装物とを関連付けておくこともよく（請求項４）、被包装物の大きさ、特に、被包装物の高さ及び長さはフィルムの伸縮性に影響するので、被包装物の大きさを検出するセンサーを設け、該センサーの検出結果に基づいて、前記容器の種別が特定されるようにすることが好ましい（請求項５）。
【０００９】
上記温風ヒータの制御情報としては、当該ヒータを駆動するか否か、例えば前述したモータを回転させるか否か、熱源（ヒータ）を加熱させるか否か等であるとともに、駆動の程度、例えばモータの駆動時間又は回転数あるいは前記熱源の電流の大、中、小等を示すデータである（請求項６）。
また、その温風ヒータの制御情報は必ずしも一つである必要はなく、前記包装要素や環境要素に対応することが可能なように、前記被包装物の種別または容器の種別毎に複数個の制御情報を記憶しておき、包装機周辺の温度あるいはフィルムの温度及び／又はフィルムの種別に基づいて、それらのうちの一つの制御情報を選択することもよく（請求項７）、さらには前記読み出された制御情報を修正することも可能である（請求項８）
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面により説明すれば、図１及び図２はストレッチ包装機の概要を示す。
同図において、機枠Ａの前面側に商品Ｂ（トレイ13に収納されている）を載置する部分ａを設け、その商品載置部ａに載せた商品Ｂを機枠Ａ内部に設けたエレベータ２まで搬送するベルトコンベア１を設ける。なお、商品載置部ａは計量部54の計量皿として構成されている。
上記エレベータ２の上方には包装部ｂを設け、その包装部ｂの側方（搬送コンベアと直角に交差した方向）には、フィルムロール配置部３、及び該配置部３にセットされたフィルムロール４から繰り出されるフィルム４’の先端を保持するフィルム保持部５を配設する。
また、前記フィルム保持部５に対向してフィルムフィード機構６を配置し、該フィルムフィード機構６により、フィルム保持部５に保持されたフィルム４’の両側端を挟んで引き出し包装部ｂまで搬送するようにする。
フィルムフィード機構６の上方には、商品Ｂの上面を覆うフィルム４’の端部を商品Ｂの底面側に折り込む左右折込み板７，７’と後折込み板８、及び後折込み板８の上方に位置して包装済みの商品を搬出する排出プッシャー10を配置し、該プッシャー10の排出動作時にフィルム前端部が当接する前折り込みローラ８’によりフィルムの前折込みをするようにしている。
またフィルム保持部５とフィルムフィード機構６との間には、該フィルムフィード機構６で挟持され引き出されたフィルムを所定長さに切断するカッター装置11を配置する。
【００１１】
フィルムフィード機構６は、フィルムの基準位置に合わせて固定状に配設された搬送ベルト61と、フィルムのプリストレッチ動作をするために移動可能な搬送ベルト62との二組で構成されている。
そして各搬送ベルト61，62は、それぞれフィルムの幅方向の両側端部を挟持する上下一対の無端状の弾性ベルト20，21と、下側の弾性ベルト21内に配設されたクランプ板22と、上側の弾性ベルト20内に配設された当て板23と、上側の弾性ベルト20のフィルム供給側に連接された押えベルト24とで構成され、それらが図１に示すように包装部ｂを挟んで前後に配置され、前後一対のそれら構成部材は取り付け枠25，25’に支持されている。
移動可能な搬送ベルト62の取り付け枠25’は、その下側に直角に交差して配置された２本の案内杆26，26’に連結部材27，27’を介して支持されており、モータ28を用いた駆動機構29により平行移動するように配設する。それにより、商品Ｂの奥行寸法および高さ寸法に応じてフィルムを幅方向にプリストレッチする。
【００１２】
また、上記包装部ｂの上方には温風ヒータ30を配設し、この温風ヒータ30により包装部ｂに搬送されたフィルム４’へ温風を吹き付けるようにする。
なお、図中の符号14は熱シール装置、15はマイクロコンピュータで構成されるＣＰＵ（中央処理装置）を内蔵した表示操作部であり、キー操作部16及びタッチパネル17を具備している。
【００１３】
上記包装部ｂへ繰り出し供給された所定長さのフィルム４’は、温風ヒータ30から吹き付けられる温風により加熱されながら、フィルムフィード機構６のプリストレッチ動作により延伸された状態で張架する。
また、上記ベルトコンベア1により商品Ｂはエレベータ２上に搬送され、その後に、エレベータ２の上昇により包装部ｂの前記フィルム４’に対して突き上げられ、商品Ｂの上面を覆ったフィルムの端部は、左右折り込み板７，７’と後折り込み板８とにより商品の底面側に折り込まれる。その後、排出プッシャ10が商品Ｂを排出部へ水平に押動しながら前記フィルム４’の前側端部を前折り込みローラ８’で商品Ｂの底面に折り込んで包装動作が完了される。
そして、排出部に押し出された包装済みの商品Ｂは、熱シール装置14により底部に折り込まれたフィルム４’が熱シールされる。
【００１４】
上記ストレッチ包装機における温風ヒータ30について、その駆動の制御動作を含めて詳述する。
温風ヒータ30は、図１に示すように、排気口を有するケース31内に電熱ヒータ32、ファン33及びファンモータ34を装備した一般的な構造を例示する。この温風ヒータ30は、電熱ヒータ32で発生する熱をファン33の回転で包装部ｂに張架されたフィルム４’に吹き付け加熱するものである。
上記ファン33を回転させるファンモータ34は、図３に示すように、ストレッチ包装機を制御するＣＰＵ（中央処理装置）に制御回路40を介し接続され、それにより包装機の包装要素と関連してモータ34の駆動が制御されるようにする。
【００１５】
図３において、ＣＰＵ50には、バス51を介してＲＯＭ52、ＲＡＭ53、表示操作部15、計量部54、ラベル印字部55、ラベル貼付部56及びＩ／Ｏポート57が接続されている。
【００１６】
上記のＲＯＭ52にはＣＰＵ50が実行する制御プログラムが格納されており、ＲＡＭ53には、商品Ｂに関する各種データを記憶しておくＰＬＵファイルや、容器であるトレイ13に関する各種データを記憶しておくトレイファイルなどのファイル領域を有する。
上記ＰＬＵファイルには、予め商品毎にプリセットされた品名、単価、有効日などラベル印字用（値付用）の商品データが品番に対応して記憶されるが、さらに、収納するトレイと対応させるためにトレイ番号が記憶され（図４参照）、あるいは温風ヒータ30を制御する制御データDが記憶される（図６参照）。
また、上記トレイファイルには、予めトレイ番号毎にプリセットされた包装機制御用のデータ、例えば縦、横、高さや重量データが記憶されるが、さらに温風ヒータ30を制御する制御データDが記憶される（図５参照）。
なお、一つの温風ヒータ30について、後述するように複数の制御データＤ1及びD2を記憶しておくこともよい（図７参照）。
【００１７】
上記温風ヒータ30の駆動制御は、ファンヒータ34の回転数を変化させることにより温風の噴出し量を制御する場合を例示し、その場合に、制御データDは、ファンモータ34の回転数を多段的に制御させるデータである。
例えば、制御データDを「０」から「３」の４段階とし、そのデータ「０」はモータ34を停止（OFF）とし、データ「１」は弱回転、データ「２」は中回転、データ「３」は強回転とするものである。
なお、制御データＤのデフォルトは「２」（中回転）となっている。したがって、制御データＤを特に設定しない場合には、従来と同様の加熱が行われる。
そのため、加熱量を変更したい商品（トレイ）のみ制御データＤを設定記憶するようにすればよい。
【００１８】
表示操作部15は、各種指令及びデータを入力するとともに、その入力した指令やデータ、又はＲＡＭ53に記憶されているデータ又は包装機の動作状況を表示する他、各種操作、エラーメッセージが文字及び図形で表示されるようになっている。
計量部54は商品Bの計量データ及び計量安定信号を出力し、ラベル印字部55は商品に対応した品名、単価あるいは重量、値段等の各種データを印字したラベルを発行し、ラベル貼付部56は発行したラベルを商品へ貼付するものである。
【００１９】
Ｉ／Ｏポート57はＣＰＵ50によって制御される包装機構部全体を概念的に示したもので、包装動作の駆動各部とその制御回路が接続され、本発明の主要部分に関連する構成としては、温風ヒータ30のファンモータ34が制御回路40を介して接続される。
そして、包装機全体の制御はエレベータモータの回転に同期してロータリーエンコーダ58によって発生されるタイミングパルスのカウント値に基づいて行われる。
【００２０】
次に、上記ストレッチ包装機の包装作業を図８のフローチャートに基づいて説明する。
（SP１）これから包装する商品Ｂの商品番号（品番）を表示操作部15で入力する。
（SP２）入力された商品番号に基づいて商品データが読み出される。
例えば、図４のＰＬＵファイルの場合では、品番「１２３４」を入力すると、ＰＬＵファイルから当該商品に対応した品名、単価など値付け用データと共にトレイ番号「Ｔ５」が読み出される。
また、図５のトレイファイルからは、トレイ番号「Ｔ５」に関する包装制御データと共に温風ヒータ30の制御データＤとして「１」が読み出される。すなわち、ファンモータ34を弱回転させる制御信号である。
（SP３）包装する商品Ｂを商品載置部ａに載せる。
（SP４）商品Ｂの重量が計量される。前述したように、商品載置部ａが計量部54の計量皿として構成されているからである。
（SP５）計量が終了した時点で当該商品Ｂは、ベルトコンベア１によりエレベータ２上へ搬入される。
（SP６）エレベータ２上へ搬入された商品Ｂは、前記トレイファイルから読み出された包装制御データに基づいて、包装機各部が作動することにより包装される。
この包装工程において、包装部ｂへ搬送されたフィルム４’は温風ヒータ30により加熱されるが、その加熱の程度は、前述の通り、商品に対応するように制御される（前記例示では、ファンモータ34を「弱回転」）。
（SP７）包装後の商品Ｂには、前記計量データに基づいて値付けラベルが印字・発行され、そのラベルが貼付される。なお、ラベル印字器は、図示しないが熱シール装置14近傍に配置することが好ましい。
（SP８）ラベル貼付された包装済みの商品Ｂを排出する工程である。
（SP９）同一商品の包装が未だ終了していない場合は、SP３のステップへ移行し、以後のステップを繰り返す。
（SP10）他の商品の包装が終了していない場合は、SP１のステップへ移行し、以後のステップを繰り返し、すべての商品の包装が終了した場合には、処理を終了する。
【００２１】
上記フローチャートの説明は、商品Ｂ及びトレイ13の種別を制御データの選択対象としていることから明らかなように、本発明の請求項１，３，４，６に対応するものである。したがって、上記請求項以外の実施例については以下に説明する。
【００２２】
（１）商品Ｂの種別のみを制御データの選択対象とする場合
この実施例は、請求項１，６に対応する場合であり、前述したＰＬＵファイルとして図６の態様を使用する。すなわち、ＰＬＵファイルに、商品番号と対応して温風ヒータ30の制御データＤを記憶しておく。
これにより、商品番号を入力することにより、当該商品に対応した制御データＤが直接的に読み出される。
（２）商品Ｂの大きさを制御データの選択対象として考慮する場合
この実施例は、請求項５に対応する場合である。
すなわち、商品Ｂをベルトコンベア１により搬入する前又は途中で該商品（トレイ）の大きさを検出するセンサーを設け、このセンサーの検出結果に基づいてトレイ番号を決定し、前記トレイファイルの中から当該トレイ番号に対応する制御データを読み出す方式である。
この方式によれば、同一の商品であっても、大盆、中盆、小盆などのように異なる大きさのトレイを使用することに対応可能である。
なお、上記センサーは、結果的にトレイ番号（トレイ種別）が決定できるものであればよく、ＴＶカメラによってパターン認識をすることによりトレイのサイズを検出することもよい。
【００２３】
（３）包装機周辺の環境温度を選択対象として考慮する場合
この実施例は、請求項７，８に対応する場合である。
一般に、包装仕上がりを良好ならしめるためには、包装機周辺またはフィルムの温度が低温のときに温風ヒータ30を強く、高温のときに温風ヒータ30を弱くすることが望ましい。
そこで、包装部ｂの近傍に温度センサー18（図１参照）を配置し、その周辺またはフィルムの温度を検出するようにし、その検出結果も考慮して温風ヒータ30の制御データを決定するものである。
例えば、前述の図７のように、トレイファイルに温度センサー18の検出結果が所定温度（例えば、35℃）未満の場合の制御データＤ1と、それ以上の場合の制御データＤ2を記憶させておき、包装機周辺の環境温度に応じて異なる制御データを読み出すようにする。
また、制御データは図５又は図６のように一種類としておくが、温度センサー18の検出結果が所定温度を超えた場合に、読み出された制御データを１ランク下げる修正をして実行させるようにする。例えば、高温度の場合に、読み出された制御データ「１」，「２」，「３」を「０」，「１」，「２」に修正する（なお、「０」の場合はそのまま）。
【００２４】
（４）使用するフィルム４’の種別を選択対象として考慮する場合
この実施例は、請求項７，８に対応する場合である。
上記フィルム４’は、同一温度（熱量）下で使用した場合でも、その種別（材質）により接着性や伸縮性などの特性が異なる場合がある。
そこで、前述した図７のトレイファイルには、フィルム４’の種別に対応する複数の制御データ、例えばＤ1，Ｄ2を記憶させておき、表示操作部15により入力されるフィルムに応じてそれら制御データＤ1又はＤ2を読み出すようにする。例えば、フィルムが前記制御データＤ1は塩化ビニル用とし、ポリオレフィン用として制御データＤ2とするなどである。
また、制御データは図５又は図６のように一種類としておき、フィルムの種別により、読み出された制御データを１ランク下げる修正をして実行させるようにする。例えば、制御データとして塩化ビニル用を記憶しておき、入力したフィルムの種別がポリオレフィンである場合に、その読み出された制制御データを１ランク下げるようにする等である。
【００２５】
（５）商品（トレイを含む場合もある）、フィルムの種別および環境温度のすべてを選択対象とする場合
この実施例は、請求項７，８に対応する場合であり、上記説明を適宜に組み合わせることにより、所定の制御データを制御データを読み出されるものである。
【００２６】
上記実施例は、ストレッチ包装機として計量値付け包装機の場合を例示したが、例えば、計量等をしない単なる包装機であってもよく、また、商品の搬入機構としてベルトコンベアに代え、エレベータが商品を受け取りに水平移動する機構とするなど、その具体的構成に限定されるものではない。
また、温風ヒータ30の配置及び構成は実施例図面に限定されるものでなく、包装部ｂの下方に配置し、あるいは包装部から離れた位置に配置して送風ダクト等によりフィルム包装部へ誘導するようにしてもよい。
さらに、上記実施例は、一つの温風ヒータ30を配置した場合を例示したが、該ヒータを複数個配置して、それらの一部又は全部を制御することもよい。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、商品など被包装物に応じて温風ヒータの駆動を制御し適正温度に設定するので、刺身等の商品を加熱により劣化させることなく、また、ストレッチフィルムの接着性や伸縮性などの包装特性が維持され、容器（トレイ）の変形やフィルムの上面シワがない包装仕上がりの良好な包装物を提供できる。
また、請求項２によれば、フィルムの種別も選択対象として温風ヒータの駆動が制御されるので、より適正なフィルムの包装特性が維持され、フィルムを変更した場合や、包装機周辺あるいはフィルムの温度が大きく変化した場合でも良好な包装仕上がりを確保することができる。
【００２８】
そして、請求項３〜６によれば、従来より包装機の制御のため必要であった被包装物又は容器（トレイ）を特定する操作をするだけで、被包装物又は容器に応じた制御情報に自動的に設定することができるので、作業者は従来に比べて余分な操作をする必要がなく操作性に優れる。
また、請求項７によれば、容器を変更した場合でも該容器に応じて温風ヒータの駆動を自動的に制御することができ、さらに請求項９及び１０によれば、包装要素や環境要素に基づいて、より適正なデータ値に制御されフィルムの包装仕上がりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のストレッチ包装機の概略を示す縦断側面図である。
【図２】同図の縦断正面図である。
【図３】本発明包装機の電気構成図である。
【図４】ＲＡＭのPLUファイルの一例である。
【図５】ＲＡＭのトレイファイルの一例である。
【図６】ＲＡＭのPLUファイルの他例である。
【図７】ＲＡＭのトレイファイルの他例である。
【図８】本発明包装機の包装作業を例示するフローチャートである。
【符号の説明】
Ｂ：商品（被包装物） ｂ：包装部 ４’：フィルム
12：大きさ検出センサー 13：トレイ 18：温度センサー
30温風ヒータ 32：ヒータ 33：ファン
34：ファンモータ 40ファンモータの制御回路
Ｄ，Ｄ1，Ｄ2：温風ヒータの制御データ

Claims (8)

1. 商品番号を入力し、商品データをラベルに印字し、フィルムフィード機構により包装部に搬送されたフィルムへ温風ヒータにより温風を吹き付けて該フィルムを加熱し、該フィルムを前記フィルムフィード機構のプリストレッチ動作により延伸し、その延伸されたフィルムで被包装物を包装するストレッチ包装機において、
   前記商品番号の入力により読み出された被包装物に対応する温風ヒータの制御データに応じて前記温風ヒータの駆動を制御可能に構成したことを特徴とするストレッチ包装機。
2. 商品番号を入力し、商品データをラベルに印字し、フィルムフィード機構により包装部に搬送されたフィルムへ温風ヒータにより温風を吹き付けて該フィルムを加熱し、該フィルムを前記フィルムフィード機構のプリストレッチ動作により延伸し、その延伸されたフィルムで被包装物を包装するストレッチ包装機において、
   前記商品番号の入力により読み出された容器に対応する温風ヒータの制御データに応じて前記温風ヒータの駆動を制御可能に構成したことを特徴とするストレッチ包装機。
3. 上記被包装物を収容する容器毎に温風ヒータの制御情報を記憶し、容器の種別を特定することにより、対応する温風ヒータの制御情報が読み出される請求項１記載のストレッチ包装機。
4. 予め被包装物の種別毎に使用する容器の種別を記憶しておき、被包装物の種別を特定することにより、容器の種別が特定される請求項３記載のストレッチ包装機。
5. 上記被包装物の大きさを検出するセンサーを設け、該センサーの検出結果に基づいて、前記容器の種別が特定される請求項３記載のストレッチ包装機。
6. 上記温風ヒータの制御情報は、該ヒータを駆動するか否か、駆動する場合にその程度を示すデータである請求項３記載のストレッチ包装機。
7. 請求項３記載において、上記被包装物の種別または容器の種別毎に複数個の制御情報を記憶しておき、包装機周辺の温度あるいはフィルムの温度及び／又はフィルムの種別に基づいて、それらのうちの一つの制御情報を選択するストレッチ包装機。
8. 請求項３記載において、包装機周辺の温度あるいはフィルムの温度及び／又はフィルムの種別に基づいて、前記読み出された制御情報を修正するストレッチ包装機。

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