JP3920665B2 - 包装装置 - Google Patents
包装装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3920665B2 JP3920665B2 JP2002057848A JP2002057848A JP3920665B2 JP 3920665 B2 JP3920665 B2 JP 3920665B2 JP 2002057848 A JP2002057848 A JP 2002057848A JP 2002057848 A JP2002057848 A JP 2002057848A JP 3920665 B2 JP3920665 B2 JP 3920665B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- product
- heat
- package
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Basic Packing Technique (AREA)
- Package Closures (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、包装装置、特に、被包装物を覆うフィルムの周辺部を被包装物の底部側に折り込んでヒートシールする包装装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
青果物やトレーに盛られた食品などの被包装物をフィルムで覆って密封するための装置として、いわゆるストレッチ包装装置が広く知られている。このストレッチ包装装置では、緊張保持されたフィルムに対して被包装物を押し上げ、被包装物を覆ったフィルムの周辺部を被包装物の底部側に折り込んでヒートシールすることで、被包装物をフィルムによって包装する。
【0003】
このようなストレッチ包装装置の一例が、特許2727953号公報に開示されている。ここでは、被包装物を覆ったフィルムの周辺部が前後左右の折込板によって被包装物の底部側に折り込まれ、前後折込板によってフィルムのヒートシールが為される。そして、ヒートシールされた部分から下に垂れ下がった余剰フィルムは、作業者によって被包装物の底面になで付けられる。なで付けは、実際の包装装置において、包装機構とは別に設けられたヒーターなどに対して作業者が余剰フィルムおよび被包装物の底面を軽く押しつける形で行われていることが多い。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報の装置を含め、従来の包装装置では、被包装物の底部側の中央部においてフィルムがヒートシールされている。したがって、ヒートシール部分から下に垂れ下がる余剰フィルムは、被包装物の底面中央付近から下に垂れ下がる状態となる。
【0005】
しかし、被包装物に対してフィルムの大きさが適当である場合には問題がないが、同じフィルムで種々のサイズの被包装物を包装するときには余剰フィルムが長くなる場合が生じ、このような場合には次のような問題が起こる。すなわち、被包装物に対してフィルムが比較的大きい場合には、ヒートシールした部分から垂れ下がる余剰フィルムが長くなってしまい、余剰フィルムを被包装物の底面に付けたときに余剰フィルムの先端が被包装物の底面の周縁からはみ出すという問題が生じる。このように、余剰フィルムを被包装物の底面に密着させきれずに被包装物の側方に余剰フィルムがはみ出してしまうと、被包装物の商品としての見た目が悪くなり商品価値が下がる。
【0006】
また、余剰フィルムが被包装物の底面の範囲内に収まる場合であっても、従来のように余剰フィルムが被包装物の底面中央付近から下に垂れ下がっていると、その余剰フィルムを中央から一方向にだけ振って被包装物の底面に密着させることになるため、被包装物の底面を見たときに片側だけが厚みが厚くなり見た目が悪くなる。
【0007】
本発明の課題は、余剰フィルムが被包装物の底面からはみ出したり被包装物の片側だけに集まったりして被包装物の見た目が悪化することを抑えられる包装装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る包装装置は、被包装物を覆うフィルムの周辺部を被包装物の底部側に折り込んでヒートシールする包装装置であって、ヒートシール機構と、制御部とを備えている。ヒートシール機構は、被包装物の底部側に折り込まれたフィルムに対して、圧力および熱を加える。制御部は、第1制御を行うことができる。第1制御では、ヒートシール機構により圧力および熱を加えるフィルムの被ヒートシール部の平面位置が、被包装物の大 きさとフィルムの大きさとの相対関係に応じて被包装物の中央からのオフセット量を調整するように、ヒートシール機構を制御する。
【0009】
ここでは、フィルムの被ヒートシール部の平面位置が被包装物の中央からオフセットされるようにヒートシール機構を制御する第1制御を設けている。従来の包装装置においては被包装物の底部側の中央においてヒートシールが為されるようにヒートシール機構が構成・制御されているが、ここでは第1制御を行うことによって、被包装物の底部の中央から離れた平面位置においてフィルムをヒートシールさせることが可能である。このような位置においてフィルムをヒートシールすれば、ヒートシールされた部分から垂れ下がる余剰フィルムは被包装物の底部の端部寄りの部分から垂れ下がる状態となるため、この余剰フィルムを被包装物の底部の遠い側の端部に向けてなで付ければ、被包装物の底部の中央から片側にだけ余剰フィルムが集中してしまって見た目が悪くなることが抑えられる。
【0010】
また、フィルムの被ヒートシール部の平面位置を被包装物の中央からオフセットさせるとともに、被包装物を覆うフィルムを同様にオフセットさせてやれば、余剰フィルムの長さが従来と変わらない長さになり且つ余剰フィルムが被包装物の底部の端部寄りの部分から垂れ下がる状態となるため、余剰フィルムを被包装物の底部の遠い側の端部に向けてなで付けることによって被包装物の底部から余剰フィルムが側方にはみ出す不具合を抑えることもできるようになる。
【0011】
請求項2に係る包装装置は、請求項1に記載の包装装置であって、制御部は、さらに第2制御を行うことができる。第2制御では、ヒートシール機構により圧力および熱を加えるフィルムの被ヒートシール部の位置が概ね被包装物の底部中央にくるように、ヒートシール機構を制御する。また、制御部は、被包装物に応じて、第1制御あるいは第2制御を選択する。
【0012】
被包装物を覆うフィルムの大きさが被包装物に対して比較的大きい場合には、ヒートシールされた部分から垂れ下がる余剰フィルムが比較的長くなるため、上記の第1制御を行って被包装物の見た目を向上させることが望ましい。
【0013】
一方、被包装物を覆うフィルムの大きさが被包装物に対して比較的小さい場合や、フィルムの被ヒートシール部の平面位置を被包装物の中央からオフセットさせると包装動作におけるフィルムの張力調整が難しくなるような特性を持つ被包装物を扱う場合には、従来通りの制御を行うことが望ましい。
【0014】
これに鑑み、本請求項の包装装置では、第1制御に加えて、フィルムの被ヒートシール部の位置が概ね被包装物の底部中央にくるようにヒートシール機構を制御する第2制御を用意するとともに、被包装物に応じて第1制御あるいは第2制御を選択している。これにより、例えば、底面が平らなトレーを含む被包装物や水平に複数が並ぶ青果物群を包装するような場合には第1制御を選択し、単一の青果を包装する場合に第2制御を選択するといったことが可能となる。
【0015】
請求項3に係る包装装置は、請求項1又は2に記載の包装装置であって、フィルムセット機構をさらに備えている。フィルムセット機構は、被包装物の上に、被包装物を覆うフィルムをセットする。また、制御部は、第1制御を行うときに、被包装物を覆うフィルムの中央部分の平面位置が被包装物の中央からオフセットされるようにフィルムセット機構を制御する。
【0016】
ここでは、第1制御において、ヒートシール機構およびフィルムセット機構を制御して、フィルムの被ヒートシール部の平面位置を被包装物の中央からオフセットさせるとともに、被包装物を覆うフィルムの中央部分の平面位置を被包装物の中央からオフセットさせている。したがって、フィルムの被ヒートシール部およびフィルムのオフセットの方向や量を適切の制御してやれば、ヒートシールされた部分から垂れ下がる余剰フィルムの長さが長くなることが抑えられ、余剰フィルムを被包装物の底部に付けたときに被包装物の底部から余剰フィルムが側方にはみ出すことが少なくなる。
【0017】
請求項4に係る包装装置は、請求項1から3のいずれかに記載の包装装置であって、ヒートシール機構は、第1および第2クランプと、固定部材と、移動部材と、加熱部とを有している。第1および第2クランプは、フィルムの周辺部を被包装物の底部側に折り込むときに、被包装物よりも低い位置において被包装物を覆うフィルムの両端部を把持する。固定部材は、フィルムの周辺部を被包装物の底部側に折り込むときに、被包装物の高さ位置と第1および第2クランプの高さ位置との間の高さに位置する。また、固定部材は、第1クランプ側において固定されている。移動部材は、フィルムの周辺部を被包装物の底部側に折り込むときに、被包装物の高さ位置と第1および第2クランプの高さ位置との間の高さに位置する。また、移動部材は、第2クランプ側に配置され、固定部材側へと移動してフィルムを被包装物の底部側に折り込むとともに、固定部材との間にフィルムの重なり部分を挟み込ませてフィルムに圧力を加える。加熱部は、固定部材あるいは移動部材に設けられており、フィルムに熱を加える。そして、制御部は、第1制御を行うときに、移動部材を移動させてフィルムを被包装物の底部側に折り込ませながら、少なくとも第1クランプを移動部材の移動方向に沿った方向に移動させる。
【0018】
ここでは、第1および第2クランプによって両端部を把持した状態で、フィルムの周辺部を移動部材によって被包装物の底部側に折り込ませ、移動部材を固定部材に押し当ててフィルムを挟み込む。そして、加熱部がフィルムに熱を加えることによって、フィルムが被包装物の底部側においてヒートシールされる。
【0019】
移動部材によって被包装物の底部側にフィルムを折り込ませるときには、被包装物が固定部材側に移動するが、このときにはフィルム張力が適切な範囲から逸脱しないように第1および第2クランプを移動させることが望ましい。
【0020】
そして、ここでは、少なくとも固定部材に近い第1クランプのほうを移動部材の移動方向に沿った方向に移動させるため、フィルムの被ヒートシール部の平面位置を被包装物の中央からオフセットすることができる。すなわち、第1クランプを移動させる量を第1制御において調整することで、被包装物の底部側でフィルムが固定部材および移動部材に挟まれてヒートシールされる平面位置を、被包装物の中央に対してずらすことができる。
【0021】
請求項5に記載の包装装置は、請求項1に記載の包装装置であって、制御部は、ヒートシールされる部分から垂れ下がる余剰フィルムの長さに応じてオフセット量を調整する。
【0022】
請求項6に記載の包装装置は、請求項2に記載の包装装置であって、制御部は、被包装物の大きさ、形状およびフィルムの大きさの少なくとも1つに基づいて、第1制御または第2制御を選択する。
【0023】
【発明の実施の形態】
<全体構成および概略動作>
本発明の一実施形態に係るストレッチ包装装置の概略の側面図、正面図、および平面図を、図1〜図3に示す。また、ストレッチ包装装置10の制御ブロックを図4に示す。このストレッチ包装装置10は、小型の計量包装値付装置であり、青果などをノートレーで包装したり、ソフトトレーに収容された青果等の食品(商品)を包装したりするために設計されているが、通常の発泡トレー(ハードトレー)に載せられた商品であっても包装が可能である。
【0024】
なお、ストレッチ包装装置10は計量機能および値付け機能(計量値や値段を含むラベル作成機能)を有しているが、ここではストレッチ包装装置10の包装機能に焦点を当てて説明を行う。
【0025】
ストレッチ包装装置10は、本体フレーム15に各機構が取り付けられている装置であって、主として、商品導入機構20と、リフト機構30と、フィルム搬送機構40と、フィルム保持機構50と、フィルム押込機構60と、フィルムフィルム左右折込機構66と、ヒートシール兼フィルム前後折込機構70とを備えている。
【0026】
作業者の手によって商品G(図1の前側の商品Gを参照)が商品導入機構20の導入台21上に載せられると、計量器29によって商品Gの計量が行われた後、商品Gがリフト機構30へと送られる(図1の後側の商品Gを参照)。一方、フィルム搬送機構40によってリフト機構30の上方に搬送されてきたフィルムFは、フィルム保持機構50により前後左右の端部が把持された状態でプリストレッチされる(図10(b)参照)。このプリストレッチされたフィルムFに対してリフト機構30に支持された商品Gが押し上げられると、商品GはフィルムFを突き上げた状態でフィルムFによって上方および側方が覆われた状態となる(図10(c)参照)。
【0027】
このように商品Gの上方および側方を覆ったフィルムFの周辺部は、左右押込部材61,62および後折込板71によって商品Gの底部側に折り込まれる(図10(e)参照)。この折り込み動作の前には、左右折込板64,65が商品Gの底部の左右端近傍に入り込み、リフト機構30とともに商品Gの底部を支える役割を果たす。そして、商品Gの底部側に折り込まれたフィルムFは、後折込板71と前側固定部材72との間に挟まれた状態で前側固定部材72に装着されたニクロム線81からの入熱を受け、ヒートシールされる(図13(d)参照)。
【0028】
このようにヒートシールを含むフィルムFによる包装が為された商品Gは、作業者の手によって取り出され、底面から垂れ下がる余剰フィルム(図18の余剰フィルムF1参照)が包装済みの商品Gの底面になで付けられて、図示しない値付機構から排出されたラベルが貼り付けられる。なで付けの動作は、ストレッチ包装装置10に付属された又は別に設けられたヒーターに対して作業者が余剰フィルムおよび商品Gの底面を軽く押しつける形で行われる。
【0029】
<商品導入機構20の構成>
商品導入機構20は、図1および図4に示すように、主として、導入台21と、導入台上下動モータ22と、導入台前後動モータ23とを備えている。導入台21は、左右方向に並べられた複数の支持板21aによって商品Gを支持している。これらの支持板21aと、図7に示すリフト機構30の各支持部材34a,34b,35a(後述)とは、左右方向にずれて配置されている。導入台21の下方には、導入台21に載せられた商品Gの重量を計測するための計量器29が配置されている。この導入台21は、ベルトやプーリーなどを介して導入台前後動モータ23と連結されており、導入台前後動モータ23の作動により前後に移動する。また、導入台21および導入台前後動モータ23を含む前後動ユニット全体が、導入台上下動モータ22によって上下に動くように構成されている。
【0030】
後述する制御部90からの指令により商品導入機構20の各モータ22,23が作動すると、導入台21が矩形運動を行い、ウォーキングビーム方式で導入台21に載置された商品Gが後側のリフト機構30の支持部材34a,34b,35aの上に送られる。
【0031】
<リフト機構30の構成>
リフト機構30は、商品導入機構20から送られてきた商品Gの底部を支持し、その商品Gを上方に持ち上げるために設けられている。また、このリフト機構30は、後述するように、フィルムFの周辺部が商品Gの底部側に折り込まれる際にも、商品Gの底部を支持する役割を果たす。
【0032】
リフト機構30は、図1、図2、図4および図5に示すように、主として、左右に配置される垂直レール30aと、垂直レール30aに沿って上下に動くスライダー31aと、リンク機構30cと、リンク機構30cを介してスライダー31aを上下動させるリフト用モータ30dと、スライダー31aに装着される第1ベース31と、第1ベース31の上部中央から下方に延びる小型レール31bに沿って上下に動く第2ベース32とを備えている。また、リフト機構30は、回帰機構と、時間差下降用ソレノイドスイッチ37とを備えている。
【0033】
リンク機構30cは、リフト用モータ30dの作動によってピン支持部30bを中心に回動し、スライダー31aおよび第1ベース31を垂直レール30aに沿って上下に移動させる。
【0034】
〔第1ベース31〕
第1ベース31は、図5および図7に示すように、スライダー31aと一体に形成されており、左右支持部材34aおよび中央前後支持部材34bとを有している。第1ベース31は、左右に7分割された部分を有しており、それぞれの分割部から1つずつ支持部材34a(あるいは34b)が上方に延びている。左右支持部材34aは、商品Gを支持する上面が水平面となっており、左右にそれぞれ3つずつが配置されている。これらの左右支持部材34aは、それぞれ上部が内側に倒れ込み得る構造となっており、後述する左右折込板64,65や左右押込部材61,62が中に寄ってきたときに左右折込板64,65等から作用する力によって内側に倒れる。一方、中央前後支持部材34bは、7分割されている第1ベース31のうち中央のものから上方に延びており、倒れる構造とはなっていない。また、中央前後支持部材34bは、後述する中央支持部材35aとともに商品Gの左右方向の中央部分を下から支える役割を果たすが、中央支持部材35aと合わせた側面視において凹形状を形成し商品Gが安定して支持されるようにしている(図5(a)参照)。なお、中央前後支持部材34bは、商品Gの左右方向の中央部分のうち、前の方の部分および後ろの方の部分を支持する。
【0035】
2本の小型レール31bは、第1ベース31の上部中央から下方に向けて延びている。小型レール31bは、第1ベース31に固定される左右支持部材34aおよび中央前後支持部材34bと、第2ベース32にピン支持される中央支持部材35aとを上下に相対移動させるために設けられている。
【0036】
〔第2ベース32〕
第2ベース32は、後側部分であるスライド部32aが小型レール31bに対して上下にスライド自在に係合している。したがって、第2ベース32は、第1ベース31に対して相対的に上下に移動することができる。また、2本の小型レール31bの下端は、第2ベース32のスライド部32aが小型レール31bから抜け落ちないようするための部材により連結されている。この2本の小型レール31bの下端を結ぶ部材にはストッパーボルトが装着されており、そのボルトの頭が、第2ベース32のスライド部32aの下面を下から支えている。このため、スライダー31aおよび第1ベース31が上昇するときには、第2ベース32も上昇することになる。
【0037】
第2ベース32は、4本のリンク用バー35bによって、中央支持部材35aを支持している。中央支持部材35aは、商品Gの底部の中央部分を支持するための2枚の板状部材である。この中央支持部材35aの上面は、図5に示すように側面視において凹状にされている。リンク用バー35bは、上部が中央支持部材35aにピン接合されており、下部が第2ベース32にピン接合されている。これらのリンク用バー35bは、第2ベース32に対して中央支持部材35aを前後に所定距離だけ移動させる役割を果たす。すなわち、中央支持部材35aは、前後方向に固定されている第2ベース32に対し、所定の範囲で前後に動くように構成されている(図5(b),(c)参照)。
【0038】
また、第2ベース32のスライド部32aの後端から下方には、延長部材32bが延びている。延長部材32bは、その下端が後方に折り曲げられて水平部32cとなっている。水平部32cは、フィルムFの周辺部が商品Gの底部側に折り込まれる際に、後述するソレノイドスイッチ37のシャフト37aによって下側から支持される(図5(a)参照)。
【0039】
〔回帰機構〕
リフト機構30の回帰機構は、第2ベース32が中央支持部材35aをリンク用バー35bを介して前後移動可能に支持する構造と、第1ベース31の前端に設けられるガイドローラ36aとから構成される。ガイドローラ36aは、第1ベース31の前端に回転自在に支持されており、中央支持部材35aが必要以上に前に移動しないように前側のリンク用バー35bの中央部に当たって中央支持部材35aの前方移動を規制する役割を果たす(図5(c)参照)。また、ガイドローラ36aは、第1ベース31が先に下降し第2ベース32が後から下降する際に、中央支持部材35aが後方に戻るように導く役割を果たす。
【0040】
第1ベース31が先に下降した後に第2ベース32が下降するときには、ガイドローラ36aから前側のリンク用バー35bに対して後ろ向きの反力(中央支持部材35aの下降慣性力に対する反力)が作用する。例えば、図6(a)に示す状態においては、ガイドローラ36aからリンク用バー35bに対して後ろ向きの力が作用している。これにより、中央支持部材35aが後方に元の位置に戻る(図6(b)参照)。
【0041】
なお、中央支持部材35aが後方へ必要以上に移動しないように、中央支持部材35aが元の前後位置に戻ったときにはストッパー32dが働く。このストッパー32dは、第2ベース32の前端に設けられており、後側のリンク用バー35bの下端の前方移動を規制することによって過剰な中央支持部材35aの後方移動を防ぐ。
【0042】
〔時間差下降用ソレノイドスイッチ37〕
リフト機構30の時間差下降用ソレノイドスイッチ37は、本体フレーム15に固定されている。このソレノイドスイッチ37は、第1および第2ベース31,32が最高点まで上昇した直後に作動し、そのシャフト37aが第2ベース32の水平部32cの下面を下側から支持する(図5(a)参照)。これにより、第2ベース32は、図5(b)に示すように第1ベース31が下降しても、ソレノイドスイッチ37がオフされるまでは、そのままの高さ位置が維持される。
【0043】
<フィルム搬送機構40の構成>
フィルム搬送機構40は、所定の大きさに切断したフィルムFをリフト機構30により支持される商品Gの上方に搬送し、フィルム保持機構50により緊張保持させる機構である。フィルム搬送機構40は、主として、フィルムロールRを回転自在に支持するロール保持部41と、フィルムロールRから繰り出されているフィルムFの先端を保持する前側クランプ54と、前側クランプ54を前後動させる前側クランプ移動機構とから構成されている。前側クランプ移動機構は、前側クランプ前後動モータ56a(図4参照)、ベルト機構、前側クランプ支持部材などから構成されている。ここでは、前側クランプ前後動モータ56aを作動させることにより、前側クランプ54が前後に移動する。前側クランプ54は、図4に示す前側クランプ用ソレノイドスイッチ56bのオン・オフによって、フィルムFの前端部を把持したり離したりする。
【0044】
制御部90からフィルムFを搬送する指令が出されると、前側クランプ54は、後方に移動して、フィルムロールRから繰り出されて後側クランプ53付近まで来ているフィルムFの先端を掴む。そして、フィルムFの先端を把持した状態で前側クランプ54が前方に移動することによって、フィルムFがリフト機構30の上方に位置するようになる。
【0045】
<フィルム保持機構50の構成>
フィルム保持機構50は、主として、フィルム搬送機構40の構成要素でもある前側クランプ54および前側クランプ移動機構と、後側クランプ53および後側クランプ移動機構と、左クランプ51と、右クランプ52と、後述するフィルム押込機構60の構成要素でもある左右押込部材移動機構とから構成されている。
【0046】
後側クランプ53は、図4に示す後側クランプ用ソレノイドスイッチ55bのオン・オフによってフィルムFの後端部を把持したり離したりするものであり、後側クランプ移動機構によって前後に移動する。後側クランプ移動機構は、後側クランプ前後動モータ55a(図4参照)、ベルト機構、後側クランプ支持部材などから構成されている。
【0047】
左クランプ51および右クランプ52は、図9に示すように、後述する左右押込部材61,62の下方に設けられており、フィルムFを左右押込部材61,62との間に挟み込むことでフィルムFを把持する。すなわち、左クランプ51および右クランプ52は、上に移動して左右押込部材61,62と接触することによってフィルムFを把持し、下に移動して左右押込部材61,62から離れることによってフィルムFの把持を解除する。したがって、左クランプ51および右クランプ52を上下動させるために、図4に示すように、左クランプ上下動モータ51aおよび右クランプ上下動モータ52aが設けられている。左クランプ上下動モータ51aおよび右クランプ上下動モータ52aが作動すると、左クランプ51および右クランプ52を支持している左クランプ支持ベース51bおよび右クランプ支持ベース52bが上下に移動する。
【0048】
また、左クランプ51および右クランプ52は、左クランプ支持ベース51bおよび右クランプ支持ベース52bによって、所定距離だけ左右移動自在に支持されている。そして、左右移動により左クランプ51および右クランプ52が弧状の軌跡を描かないよう、左クランプ51および右クランプ52は、左クランプ支持ベース51bおよび右クランプ支持ベース52bに対して若干の上下動ができるように構成されている。したがって、左クランプ51および右クランプ52が左右押込部材61,62に下から押し当たっている状態において左右押込部材61,62が左右に動くと、その動きに左クランプ51および右クランプ52が追随する。すなわち、左右押込部材61,62を左右に移動させる左右押込部材移動機構は、左クランプ51および右クランプ52を左右に移動させる役割も果たすことになる。
【0049】
このフィルム保持機構50は、リフト機構30により商品Gが押し上げられてくるときにフィルムFの周辺部を把持する役割を果たすとともに、商品Gが押し上げられてくる直前には、フィルムFを張った状態にするプリストレッチ動作を行う。このプリストレッチ動作によって、フィルムFの周辺部を把持した各クランプ53,54,51,52が外方に水平移動し、フィルムFが所定量だけ引き伸ばされる。
【0050】
<フィルム押込機構60の構成>
フィルム押込機構60は、左右の押込部材61,62と、これらの押込部材61,62を左右に移動させる左右押込部材移動機構とから構成されている。左右押込部材移動機構は、図4に示すフィルム押込用モータ63a、ベルト機構、左右押込部材61,62を支持する支持部材などから構成されている。フィルム押込用モータ63aは、制御部90からの指令によって作動し、左右の押込部材61,62を左右に移動させる。
【0051】
また、左右の押込部材61,62は、左クランプ51および右クランプ52との間でフィルムFを挟み込むことによってフィルムFを把持することができ、クランプの一部として作用する。左右の押込部材61,62には、このクランプ作用を強化するための長孔が形成されている。いずれの押込部材61,62でも同様であるため、ここでは、図9(b)に示す左の押込部材61に形成される長孔61aについて説明を行う。この長孔61aは、前後方向に長く形成されており、左クランプ51の上面から上に突出する突出部51cが挿入可能な大きさとなっている。左クランプ51が上に移動して押込部材61に密着すると、左クランプ51の突出部51cが長孔61aに入り込み、フィルムFは突出部51cおよび長孔61aの間に入り込むようになって、フィルムFの左右方向の移動が強く規制される。このように、突出部51cおよび長孔61aの存在によって、クランプ51および押込部材61によりフィルムFを把持する把持度合いが強化されている。
【0052】
<フィルム左右折込機構66の構成>
フィルム左右折込機構66は、主として、左右の折込板64,65と、これらの左右の折込板64,65を左右に移動させるための左右折込用モータ68a(図4参照)とから構成されている。左右折込用モータ68aは、ベルト機構や折込板64,65を支持する支持部材などを介して、折込板64,65を左右に移動させる。
【0053】
左右の折込板64,65は、左右の押込部材61,62の上方に配置され、後述する後折込板71によるフィルム折り込み動作時において商品Gの底部を支える。
【0054】
<ヒートシール兼フィルム前後折込機構70の構成>
ヒートシール兼フィルム前後折込機構70は、商品Gを覆うフィルムFの左右端部が商品Gの下に折り込まれた後に作動して、フィルムFの後端部を商品Gの下側に折り込むとともに、商品Gの下方においてフィルムFを挟み込んでヒートシールする機構である。
【0055】
この機構70は、主として、後折込板71および後折込板移動機構と、後側クランプ53および後側クランプ移動機構(前述)と、前側固定部材72と、前側クランプ54および前側クランプ移動機構(前述)と、前側固定部材72に装着されるニクロム線81およびサーミスタ82とから構成される。
【0056】
後折込板71は、高さ方向に左右の押込部材61,62と左右の折込板64,65との間に配置されており、商品Gの底部側に後ろからフィルムFを折り込むとともに、前側固定部材72との間でフィルムFを挟み込んでヒートシールに必要な押圧力をフィルムFに与える。後折込板移動機構は、後折込板移動モータ71a(図4参照)、ベルト機構、後折込板を支持する支持部材などから構成されている。制御部90からの指令により後折込板移動モータ71aが作動すると、後折込板71が前後に移動する。
【0057】
後折込板71は、その本体71bの前面に、前側固定部材72に押し当たる押圧部を有している。この押圧部は、図3および図8(a)に示すように、突出部71cと、上下の押さえ部71d,71fと、弾性部71e,71gとから構成されている。一方、前側固定部材72は、本体フレーム15に固定されており、アルミ板72aと、上下のステンレス板72b,72cと、ニクロム線81とから構成されている。ニクロム線81は、アルミ板72aの後側の面に絶縁性のあるテープを介して装着されており、ステンレス板72b,72cの後面よりも前側に引っ込んだ所に位置する。このニクロム線81およびアルミ板72aは、図8(a)に示すように、突出部71cと対向している。また、ステンレス板72b,72cは、アルミ板72aの上下に装着されており、その後面が押さえ部71d,71fと対向している。
【0058】
後折込板71の上下の押さえ部は、突出部71cの上下に配置され、弾性部71e,71gを介して前後動可能に本体71bに支持されている。弾性部71e,71gは、ニクロム線81の後面とステンレス板72b,72cの後面との前後距離の寸法以上に縮むゴムであり、それぞれ左右方向に複数のものが設けられている。
【0059】
後折込板71の突出部71cの先端には、ベークライト部材が装着されている。ベークライト部材は、適当な硬度、耐熱性、耐摩耗性、絶縁性などを兼ね備えた材質のものである。
【0060】
前側固定部材72のアルミ板72aの中には、サーミスタ82が埋め込まれている。サーミスタ82は、ニクロム線81からフィルムFに加えられる熱量を推定するために設けられており、アルミ板72aの温度を測定して制御部90に送る。
【0061】
また、前側固定部材72の下方には、図12(a)に示すように、固定ローラ73が配置されている。
【0062】
<ストレッチ包装装置10の動作詳細>
次に、ストレッチ包装装置10の動作のうち、フィルムFを左右から商品Gの底部側に折り込む動作、およびフィルムFを後方から商品Gの底部側に折り込んでフィルムFをヒートシールさせる動作について、詳細に説明する。
【0063】
〔左右折り込み動作および押し込み動作〕
図10(a)に示すように、フィルム搬送機構40によってリフト機構30の上方にフィルムFが搬送されてくると、左右のクランプ51,52が上昇して左右の押込部材61,62との間でフィルムFの左右部分を把持する。このときには、フィルムFの前後部分についても、前後のクランプ53,54によって把持されている。
【0064】
なお、フィルム搬送機構40およびフィルム保持機構50の動きによってフィルムFの平面位置が決定されることになるが、このフィルムFの平面位置は、商品Gの種類やサイズ、トレーの有無などの特性に応じて、制御部90によりコントロールされる。フィルムFの平面位置の調整に関する制御については、後に詳述する。
【0065】
次に、左右の押込部材61,62およびそれらに追随する左右のクランプ51,52が外側に開き、フィルムFが左右方向にプリストレッチされる(図10(b)参照)。このときには、フィルムFが前後方向にもプリストレッチされる。
【0066】
このようにプリストレッチされ皺のなくなったフィルムFに対し、リフト機構30が支持部材34a,34b,35aに載置させた商品Gを上昇させ、商品GによってフィルムFが突き上げられた状態を作る(図10(c)参照)。このときには、商品Gは、フィルムFを突き上げた状態で、フィルムFによって上方および側方が覆われた状態となる。
【0067】
図10(c)に示すように商品GがフィルムFを突き上げた状態になると、左右の折込板64,65が先行して内側に入ってくるとともに、少し遅れて左右の押込部材61,62および後折込板71も内側に入ってくる。そして、左右の折込板64,65は、商品Gの底部を支持できる位置まで内側に入ったところで、その移動を停止する。一方、左右の押込部材61,62およびそれらに追随する左右のクランプ51,52は、左右の折込板64,65の移動によりフィルムFに過剰な張力が作用しないように左右の折込板64,65に続いて内側に移動するとともに、適当な位置で左右のクランプ51,52を下降させてフィルムFの左右部分の把持を解除する(図10(d)参照)。
【0068】
フィルムFの左右部分の把持を解除した後も左右の押込部材61,62は内側への移動を続けてフィルムFを商品Gの底部側に押し込み、最終的に左右の折込板64,65よりも内側に入ったところまで移動して止まる(図10(e)参照)。このときの平面視における左右の折込板64,65および左右の押込部材61,62と、後折込板71および前側固定部材72との位置関係を図11に示す。
【0069】
なお、上記の左右折り込み動作において、リフト機構30による商品Gの支持については、原則として中央前後支持部材34bおよび中央支持部材35aによる支持が継続し、左右支持部材34aによる支持は左右の折込板64,65による支持に置き換わる。左右の折込板64,65が内側に入ってくると、左右支持部材34aは外側のものから順番に、左右の折込板64,65に押されて内側に倒れる。
【0070】
〔後折り込み動作およびヒートシール動作〕
上記の左右折り込み動作および押し込み動作によって図10(e)や図11に示す状態となった商品GおよびフィルムFは、側面視においては図12(a)に示すような状態にある。後折り込み動作では、まず後折込板71が前方に移動し、少し遅れて後側クランプ53が前方に移動する。この後、後側クランプ53は、フィルムFに過剰な張力が作用しないように、後折込板71の動きに合わせて前方に移動していく(図12(b)参照)。
【0071】
そして、後折込板71がリフト機構30に近づいた時点で、第1ベース31が下降し、中央前後支持部材34bによる商品Gの支持が解除される(図12(c)参照)。このときには、リフト用モータ30dにより第1ベース31が下降するが、時間差下降用ソレノイドスイッチ37はそのままの状態を維持するため、第2ベース32は下降せずに同じ高さ位置に留まる。したがって、第1ベース31の下降後しばらくは、第2ベース32に支持される中央支持部材35aおよび左右の折込板64,65により商品Gが支持される状態となる。
【0072】
そして、さらに後折込板71が前進してリフト機構30の中央支持部材35aに当たると、後折込板71からの前向きに力に押されて中央支持部材35aが前方に移動し始める(図12(d)参照)。これに従い、商品Gも前方に移動し始める。また、中央支持部材35aおよび商品Gが前方に移動していくと、商品Gの前側のフィルムFの張力を適正に保つために、前側クランプ54が前方に移動する(図12(d)参照)。中央支持部材35aが商品Gを支持しながら前方に移動しているときの後折込板71等の平面図を、図14に示す。
【0073】
リフト機構30の中央支持部材35aおよび商品Gが前側固定部材72に近づいてくると、時間差下降用ソレノイドスイッチ37のシャフト37aが引っ込み、第2ベース32および中央支持部材35aが下降する(図5(c),図6(a),図6(b)参照)。これにより、商品Gの下方において後折込板71や後側クランプ53の進入を妨げるものがなくなり、後折込板71および後側クランプ53がさらに前方に移動してくる(図13(b),(c)参照)。このときにも、フィルムFを介して後折込板71から前向きの力を受ける商品Gは、左右の折込板64,65上をスライドして前方に移動を続ける。
【0074】
そして、最終的には、後折込板71が前側固定部材72に当たり、具体的には、後折込板71の突出部71cが前側固定部材72のニクロム線81に当たり、前側のフィルムFと後側のフィルムFとが商品Gの下方において押圧力およびニクロム線81からの入熱によってヒートシールされる(図13(d)参照)。このヒートシールの処理が行われているときには、ヒートシール部分の上下において、前側のフィルムFおよび後側のフィルムFがステンレス板72b,72cと押さえ部71d,71fとの間に挟まれて保持される。これにより、ステンレス板72b,72cおよび押さえ部71d,71fにより保持している部分おいて商品Gを覆っている部分などのフィルム張力の影響がせき止められ、ヒートシール時においてヒートシール部分の近傍で予期せぬ張力がフィルムに作用してフィルムが切れてしまうといった不具合が回避される。
【0075】
なお、ニクロム線81からの入熱の時点あるいはその直前に、後側クランプ53および前側クランプ54によるフィルムFの把持が解除される。これによっても、入熱時におけるフィルムFの張力変化が抑えられる。
【0076】
その後、後折込板71および後側クランプ53が後方に戻っていき、フィルムFで覆われてヒートシールが為された商品Gは、左右の折込板64,65の前方部分に支持された状態となる。この包装済みの商品Gは、作業者の手によって取り出され、底面から垂れ下がる余剰フィルム(図18の余剰フィルムF1参照)が底面になで付けられる。
【0077】
<制御部90の構成および制御部90による特徴的な制御>
制御部90は、ストレッチ包装装置10の各機構20,30,40,50,60,66,70の動作をコントロールする。この制御部90は、RAM等の記憶部91を有している。
【0078】
この記憶部91には、外部入力、手入力、あるいは計量器29等からの入力により集められた商品Gに関する情報およびフィルムFに関する情報が記憶される。
【0079】
〔A:フィルムの前後位置調整に関する制御〕
制御部90は、フィルム搬送機構40およびフィルム保持機構50を制御して、具体的には、前側クランプ54を動かす前側クランプ前後動モータ56aや後側クランプ53を動かす後側クランプ前後動モータ55aを制御することによって、フィルムFの平面位置(前後位置)を調整することができる。一方、図1に示すように、リフト機構30の垂直レール30aは固定されており、リフト機構30による商品Gの突き上げ位置(平面前後位置)を動かすことはできない。
【0080】
すなわち、商品Gの突き上げ位置は固定されているが、制御部90は、その商品Gの突き上げ位置に対するフィルムFの相対平面位置を調整することができる。
【0081】
そして、制御部90は、突き上げられる商品Gに対するフィルムFの相対平面位置を商品Gの特性に応じて変え、商品Gが適切に包装されるようにしている。
【0082】
具体的には、商品Gが軟弱なソフトトレーに載ったものである場合に、フィルムFの中心が突き上げられる商品Gの中心に概ね一致するように制御が行われる。このように制御することによって、ソフトトレーにかかる負荷が小さくなり、ソフトトレーが潰れ難くなる。また、商品Gが丸い青果である場合にも、フィルムFの中心が突き上げられる商品Gの中心に概ね一致するように制御が行われる。このように制御することによって、包装動作中においてフィルムFが弛むことが抑えられるとともに、青果のサイズが大きい場合にも青果全体がフィルムFに覆われるようになる。一方、商品Gがハードトレーに載ったものである場合には、フィルムFの中心よりも突き上げられる商品Gの中心のほうが排出側(前側)に位置することになるように制御が行われる。このように制御することによって、フィルムFが強く張られ、包装後の商品Gがより見栄え良く仕上がるようになる。
【0083】
なお、商品Gがどのような種類のトレーに載っているものであるかや、商品Gがトレー無しのものであるかといった情報は、商品Gのアイテム名やサイズなどの特性とともに、制御部90の記憶部91内に予め記憶されている。制御部90は、記憶部91に手入力あるいは自動入力された商品情報に基づいて、フィルム搬送機構40およびフィルム保持機構50を制御し、フィルムFの平面位置を調整する。
【0084】
〔B:左右折り込み動作および押し込み動作に関する制御〕
(B−1)
制御部90は、記憶部91にある商品GやフィルムFの性状の情報から成る制御データに基づいて、フィルム押込用モータ63aおよび左右折込用モータ68aを制御し、左右の押込部材61,62および左右の折込板64,65の移動量や移動タイミングを商品GやフィルムFに合った最適なものとする。制御データとしては、商品Gがトレーを含むものであるか否かに関するデータ、商品Gあるいはトレーの形状に関するデータ、商品Gあるいはトレーの寸法に関するデータ、商品Gあるいはトレーの剛性に関するデータ、フィルムFのサイズに関するデータ、およびフィルムFの種類に関するデータなどが挙げられるが、ここでは、フィルムのサイズ、フィルムの種類、トレーの奥行き・幅・高さ、トレーの柔らかさ、商品Gの形(丸いなど)、商品Gの盛り高さ、商品Gがハードトレーに載っているかソフトトレーに載っているか、商品Gがトレー無しに包装するものであるかに関する情報から成る制御データが用いられている。
【0085】
また、左右折り込み動作におけるフィルムFの左右部分の把持の解除タイミング、すなわち、左右のクランプ51,52を下降させるタイミングについても、上記の制御データに基づく制御が為されている。
【0086】
(B−2)
図5(a)に示すように、中央前後支持部材34bは、中央支持部材35aと合わせた側面視において凹形状を形成し、青果等の商品Gが安定して支持されるようにしている。上記のストレッチ包装装置10の動作詳細では、青果等の底面が丸い商品Gを想定して説明および図示を行っているが、商品GがトレーTに入ったものである場合には、トレーTの大きさによっては、図15(a)に示すように、トレーTが中央前後支持部材34bだけに支持され、トレーTの底面と中央支持部材35aとの間に隙間H(図15(b)参照)が生じることがある。
【0087】
このような隙間Hの発生は、後折込板71がリフト機構30に近づき、第1ベース31が下降し、中央前後支持部材34bによる商品Gの支持が解除されるとき(図12(c)参照)において、トレーTを覆うフィルムFを弛ませる恐れがある。
【0088】
一方、制御部90の記憶部91には、トレーTの情報を含む商品情報が記憶されているため、制御部90は隙間Hの発生を認識することができる。
【0089】
このようなことから、ストレッチ包装装置10では、リフト機構30の第1ベース31が下降して中央前後支持部材34bによる商品Gの支持が解除されたときにもトレーTを覆うフィルムFが弛まないように、制御部90に追加の折り込み動作を行わせている。この追加の折り込み動作は、記憶部91にある商品情報から図15(b)に示す隙間Hの発生が想定される場合に行われるものであり、図16(a)の状態から中央前後支持部材34bが下降して図16(b)の状態へと移行する際に左右の折込板64,65を更に内側に移動させるものである。このように、左右の折込板64,65を更に内側に移動させることによって、トレーTが隙間Hだけ落下したことによって弛むはずのフィルムFの張り具合を、それまでと同じレベルに維持することができる。
【0090】
〔C:後折り込み動作に関する制御〕
(C−1)
制御部90は、記憶部91にある商品GやフィルムFの性状の情報に基づき、後折込板移動モータ71a、後側クランプ前後動モータ55a、および前側クランプ前後動モータ56aを制御する。具体的には、フィルムFに過剰な張力が作用しないように、後折込板移動モータ71aによる後折込板71の動きに合わせて後側クランプ53を動かす後側クランプ前後動モータ55aを制御するとともに、商品Gの前方への動きにより変化する前側のフィルムFの張力を適正な範囲に保つために前側クランプ54を動かす前側クランプ前後動モータ56aを制御する。これにより、図12(c)や図12(d)に示す後側クランプ53および前側クランプ54の前方への移動が実行され、フィルムFの張り具合が維持されて、フィルムFの弛みによる皺の発生などが抑えられるようになる。また、フィルムFに過剰な張力が作用してフィルムFに孔が開いたり商品Gに余計な力が作用したりすることが抑制される。
【0091】
(C−2)
商品Gが青果などのトレーに載っていないものである場合には、図13に示すように、包装済みの商品Gの底部から垂れ下がる余剰フィルムが、商品Gの底部中央付近から垂れ下がる状態となることが望ましい。青果など商品Gの形状が丸い場合には、商品Gの底部の中央付近でヒートシールを行ったほうが、フィルムFの張り具合を適切に維持することが容易であり、ヒートシール後のフィルムFの弛みも少ないからである。したがって、青果など商品Gの形状が丸い場合には、商品Gの底部の中央付近でヒートシールが為されるように前側クランプ54の動きなどを制御する。
【0092】
一方、商品Gの底面がフラットあるいはフラットに近い状態になる場合には、具体的には、商品GがトレーTに入ったものであったり複数の青果(例えばキュウリやナス)が平面的に並んでいるものであったりするときには、以下のような理由から、ヒートシールの位置を商品Gの中心から前後にオフセットすることが望ましいことが多い。特に、排出方向と包装後の商品Gの余剰フィルムを底面になで付ける際の作業効率とを考え合わせると、ヒートシールの位置を商品Gの中心よりも前側にオフセットすることが望ましい。
【0093】
図17(a)に、商品がトレーTに載ったものである場合のヒートシール直前の状態(図13(c)に相当する状態)を示す。ここから、前側クランプ54の動きを調整することによって、トレーTの底面のどの部分の下方でヒートシールを行わせるのかを調整することができる。
【0094】
図17(a)に示す状態から前側クランプ54を移動させない又は少しだけ後ろ側に移動させるように制御すると、図17(b−1)に示すように、トレーTの底面の前側部分の下方においてフィルムFがヒートシールされる。この場合には、図18(a)に示すように、トレーTの底面の前側部分から余剰フィルムF1が垂れ下がる状態となるため、この包装済みのトレーTを取り出す作業者は、トレーTを手前側に取り出しながら余剰フィルムF1をトレーTの底面の後側に折ってなで付けることができる。この作業(なで付け作業)は取り出し方向に逆らうものではなく、作業者は自然に余剰フィルムをトレーTの底面になで付けることができる。また、後述のフィルムFのセット位置(前後位置)にもよるが、トレーTの底面になで付けた余剰フィルムがトレーTの底面からはみ出すことを回避させ易い。
【0095】
図17(a)に示す状態から前側クランプ54を中程度に後ろ側へと移動させると、図17(b−2)に示すように、トレーTの底面の中央部分の下方においてフィルムFがヒートシールされる。この場合には、図18(b)に示すように、トレーTの底面の中央部分から余剰フィルムF1が垂れ下がる状態となり、包装済みのトレーTを取り出して余剰フィルムF1をトレーTの底面になで付けると、余剰フィルムF1の先端がトレーTの底面からはみ出すことが多くなる。したがって、余剰フィルムF1が図18(b)に示すようにトレーTの底面の中央部分から垂れ下がるような制御は、好ましくないことが多い。
【0096】
図17(a)に示す状態から前側クランプ54を大きく後ろ側に移動させると、図17(b−3)に示すように、トレーTの底面の後側部分の下方においてフィルムFがヒートシールされる。この場合には、図18(c)に示すように、トレーTの底面の後側部分から余剰フィルムF1が垂れ下がる状態となるため、この包装済みのトレーTを取り出す作業者は、トレーTを手前側に取り出しながら余剰フィルムF1をトレーTの底面の前側に折ってなで付けなければならない。この作業(なで付け作業)は取り出し方向に逆らったものであり、作業者にとって作業性が悪くなる場合が多い。一方、後述のフィルムFのセット位置にもよるが、トレーTの底面になで付けた余剰フィルムがトレーTの底面からはみ出すことについては回避させ易いと言える。したがって、この制御は、トレーTの底面に余剰フィルムF1をなで付けるためのヒーター(図示せず)の位置によっては、包装済みのトレーTが図17(b−3)に示すように一番手前側まで押し出されてきて取り出しやすくなるメリットがあるため、図17(b−1)に示す位置でヒートシールを行うよりも好ましい制御になることもある。
【0097】
次に、図19および図20を参照して、具体的な寸法を挙げながら、好ましいヒートシール位置およびフィルムの前後位置調整について考察する。
【0098】
まず、突き上げられる商品であるトレーTの前後中心と前後のクランプ53,54により保持される前後長さ500mmのフィルムFの前後中心とが一致するようにフィルム搬送機構40およびフィルム保持機構50が制御された場合(図19(a)参照)について考える。側面視におけるトレーTの寸法は、図19(c)に示すとおりである。この場合に、ヒートシール位置がトレーTの中央にくるように前側クランプ54等を制御すると、トレーTの底面中央から垂れ下がる包装後の余剰フィルムF1は、前後とも80mmとなる(図20(a−1)参照)。したがって、余剰フィルムF1をトレーTの底面になで付けると、余剰フィルムF1の先端25mmがトレーTの底面の周縁からはみ出すことになる。また、ヒートシール位置がトレーTの前後いずれかの端部にくるように前側クランプ54等を制御すると、トレーTの底面端部から垂れ下がる包装後の余剰フィルムF1は、135mmおよび25mmになる(図20(a−2)参照)。したがって、余剰フィルムF1をトレーTの底面になで付けると、余剰フィルムF1の先端25mmがトレーTの底面の周縁からはみ出すことになる。すなわち、このような寸法では、トレーTの前後中心とフィルムFの前後中心とを一致させた場合、ヒートシール位置にかかわらず余剰フィルムF1の先端がトレーTの底面からはみ出すことになってしまう。
【0099】
次に、突き上げられる商品であるトレーTの前後中心と前後のクランプ53,54により保持される前後長さ500mmのフィルムFの前後中心とが55mmだけオフセットされるようにフィルム搬送機構40およびフィルム保持機構50が制御された場合(図19(b)参照)について考える。この場合に、ヒートシール位置がトレーTの中央にくるように前側クランプ54等を制御すると、トレーTの底面中央から垂れ下がる包装後の余剰フィルムF1は、135mmおよび25mmになる(図20(b−1)参照)。したがって、余剰フィルムF1をトレーTの底面になで付けると、余剰フィルムF1の先端80mmがトレーTの底面の周縁からはみ出すことになる。一方、ヒートシール位置がトレーTの前後いずれかの端部にくるように前側クランプ54等を制御すると、トレーTの底面端部から垂れ下がる包装後の余剰フィルムF1は前後とも80mmとなる(図20(b−2)参照)。したがって、余剰フィルムF1をトレーTの底面になで付けると、余剰フィルムF1の先端がトレーTの底面の周縁からはみ出すことなく、余剰フィルムF1全体がトレーTの底面に収まるようになる。
【0100】
上記の考察から、図19に示す寸法関係においては、トレーTの前後中心とフィルムFの前後中心とをオフセットして且つヒートシールの位置がトレーTの前後端にくるように制御することが適切であると言うことができる。しかしながら、図20(a−2)では、トレーTのサイズに対して比較的フィルムFの前後長さが長かったために余剰フィルムF1の先端がトレーTの底面から少しはみ出しているが、はみ出さないような寸法関係であれば、図20(a−2)に示すような状態で包装を行うことは望ましいと言える。トレーTの底面に余剰フィルムF1がなで付けられた後において重なり合うフィルムFのトレーTの底面における均等性が向上し、トレーTの底面におけるフィルムFの密着性や見栄えが良くなるからである。
【0101】
このように、トレーTの前後中心とフィルムFの前後中心とをオフセットする量やヒートシールの位置に関する制御は、フィルムFのサイズ、トレーTの有無、商品の形状やサイズ(トレーTの形状やサイズを含む)などの条件に加え、互いの設定条件により最適な制御が異なってくるものである。制御部90によるフィルムFの前後位置の調整やヒートシール位置の調整に関する制御は、このような各種の条件を勘案した適切なものとされている。
【0102】
〔D:ヒートシール動作に関する制御〕
(D−1)
制御部90は、商品Gの下方で前側のフィルムFと後側のフィルムFとが後折込板71および前側固定部材72によって挟まれたときに、ごく短時間だけ続く大きな電圧または電流(インパルス)をニクロム線81に流すことでフィルムFに熱を加える。すなわち、ここでは、ヒートシール部分への入熱量を応答性良く変更することのできるインパルスシールを採用している。
【0103】
そして、制御部90は、前側固定部材72のアルミ板72aに埋め込まれたサーミスタ82による測定温度に基づいて、ニクロム線81に流すインパルスの電流値、電圧値、回数、および通電時間の少なくとも1つを変更する。このため、過不足ない入熱量でフィルムFのヒートシールが行えるようになっている。
【0104】
例えば、周囲環境の変化によって前側固定部材72の温度が上下したような場合に、その温度変化がサーミスタ82により計測されるため、ヒートシールが適切に為されるようにニクロム線81の制御を行うことができる。具体的には、冬で周囲の温度が低いような場合、アルミ板72aの温度も下がりヒートシールに必要な熱量が不足する恐れがあるため、これを補うようにインパルスシールを制御する。
【0105】
(D−2)
上記のストレッチ包装装置10では、フィルムFの周辺部を左右前後から商品Gの底部側に折り込むため、ヒートシール時には、図21(a),(b)に示すように、フィルムFの周辺部が折り重なった状態となる。この折り重なりの状態は、フィルムFや商品Gの大きさによって異なるが、これらの条件がわかっていれば折り重なりの状態を概ね予想することができる。例えば、図21(a)に示すように4枚のフィルムが折り重なる状態になるのか、それとも図21(b)に示すように6枚〜8枚のフィルムが折り重なる状態になるのかを高い確率で予想することが可能である。
【0106】
これに鑑み、ストレッチ包装装置10の制御部90は、フィルムFの大きさおよび商品Gの形状やサイズといった特性(トレーが有る場合にはトレーの特性を含む)に基づいて、ヒートシール時にフィルムFに対して加える圧力をコントロールしている。具体的には、後折込板71を前側固定部材72に押し当てる圧力を、後折込板移動モータ71aの電流値あるいは電圧値を調整することによって制御している。
【0107】
そして、制御部90は、フィルムFの大きさに対して商品Gのサイズが比較的大きく、ヒートシールされるフィルムの折り重なりの枚数が少ないと予想される場合には、後折込板71を前側固定部材72に押し当てる圧力が比較的小さくなるように後折込板移動モータ71aを制御する。また、制御部90は、フィルムFの大きさに対して商品Gのサイズが比較的小さく、ヒートシールされるフィルムの折り重なりの枚数が多くなると予想される場合には、後折込板71を前側固定部材72に押し当てる圧力が比較的大きくなるように後折込板移動モータ71aを制御する。
【0108】
<運転前における左右クランプ51,52の位置合わせ>
ここでは、左右クランプ51,52が左右押込部材61,62の左右移動に追随して左右に動くように構成しているが、独自に左右クランプ51,52を左右移動させることのできる駆動機構は配備していない。
【0109】
一方、本願出願人は、フィルムFの左右幅W3および商品Gの左右幅W1(図9(a)参照)に基づいて、左右クランプ51,52の初期位置を適切に決定することが望ましいという知見を得ている。特に、フィルムFの幅W3が長く商品Gの幅W1が短い場合には、左右クランプ51,52が適切な初期位置に配置されていないと、左右方向に十分なプリストレッチ量が確保できなくなったり必要なプリストレッチ量を得るまでに左右クランプ51,52が移動しなければならない距離が大きくなったりすることがある。
【0110】
これに鑑み、ストレッチ包装装置10では、フィルムFの幅W3および商品Gの幅W1に対して左右のクランプ51,52間の距離W2(図9(a)参照)が適切な値になるように、オペレータに左右クランプ51,52の左右方向の初期位置を決めてもらう方法を採っている。
【0111】
具体的には、左クランプ支持ベース51bおよび右クランプ支持ベース52bを下方で左右方向に本体フレーム15に対して固定する部位において、数段階の左右方向の目安を付けておき、フィルムFの幅W3および商品Gの幅W1から固定位置を導き出せる操作マニュアル内の表を用いてオペレータに固定位置を決めてもらう。したがって、フィルムFの幅W3や商品Gの幅W1が変わるときには、左クランプ支持ベース51bおよび右クランプ支持ベース52bを左右方向に固定する固定位置が変わり、図9(a)の矢印Aのように左クランプ支持ベース51bおよび右クランプ支持ベース52bの左右位置が変わる。
【0112】
<ストレッチ包装装置10の特徴>
(1)
ストレッチ包装装置10では、制御部90によるフィルム搬送機構40およびフィルム保持機構50の制御によって、商品(あるいはトレー)を覆うフィルムFの商品に対する相対平面位置が、商品に応じて変わる。すなわち、フィルムFの平面位置と商品の平面位置との関係が商品に合った適切なものとなるように、フィルムFの平面位置を決定している。したがって、ストレッチ包装装置10を使って作業をする作業者は、商品の違いによってフィルムFと商品との適切な位置関係が異なっていることを意識せずに、単に商品導入機構20の導入台21の上に各商品を同じように載置するだけでよい。商品の違いによるフィルムFと商品との適切な平面位置関係の差は、フィルムFの平面位置を変えることで自動的に吸収されることになる。
【0113】
このように、ストレッチ包装装置10では、フィルム搬送機構40およびフィルム保持機構50が商品に応じて制御され、商品とフィルムFとの相対位置関係が商品に合った適切なものとなるため、種々の商品の包装処理がそれぞれ適切に為されるとともに、従来の装置に較べて作業者が商品を商品導入機構20の導入台21の上に載置するときの注意負担が小さくなる。
【0114】
(2)
ストレッチ包装装置10では、ヒートシール位置(平面位置)が商品の中央からオフセットされるように、前側クランプ54の動きなどを制御している。従来の包装装置においては商品の底部側の中央においてヒートシールが為されるように制御が為されているが、ここでは商品の底部の中央から離れた平面位置においてフィルムFをヒートシールさせることができる。このような位置においてフィルムFをヒートシールすれば、ヒートシールされた部分から垂れ下がる余剰フィルムが商品の底部の端部寄りの部分から垂れ下がる状態となり、この余剰フィルムを商品の底部の遠い側の端部に向けてなで付けることで、商品の底部の中央から片側にだけ余剰フィルムが集中してしまって見た目が悪くなることが抑えられる。
【0115】
また、ヒートシール位置を商品(トレーT)の中央からオフセットさせるとともに、商品を覆うフィルムFを同様にオフセットさせてやれば、図20(b−2)に示すように、余剰フィルムF1の長さを従来と変わらない長さにしつつ、余剰フィルムF1が商品の底部の端部寄りの部分から垂れ下がる状態とすることができ、余剰フィルムF1の先端が商品の底部から側方にはみ出す不具合を抑えることができる。
【0116】
(3)
商品を覆うフィルムFの大きさが商品に対して比較的大きい場合には、ヒートシールされた部分から垂れ下がる余剰フィルムが比較的長くなるため、ヒートシール位置を商品の中央からオフセットさせて商品の見た目を向上させることが望ましい。
【0117】
一方、商品を覆うフィルムFの大きさが商品に対して比較的小さい場合や、ヒートシール位置を商品の中央からオフセットさせると包装動作におけるフィルムの張力調整が難しくなるような特性を持つ商品(例えば、1つの丸い青果)を扱う場合には、従来通りの制御を行うことが望ましい。
【0118】
これに鑑み、ストレッチ包装装置10では、ヒートシール位置を商品の中央からオフセットさせる制御に加えて、ヒートシール位置が概ね商品の底部中央にくる従来と同じ制御を用意するとともに、いずれの制御を選択するのかを商品に応じて決定している。ここでは、制御部90が、底面が平らなトレーを含む商品や水平に複数が並ぶ青果物群を包装するような場合には前者の制御を選択し、単一の青果を包装する場合には後者の制御を選択する。
【0119】
(4)
ストレッチ包装装置10では、ヒートシール位置を商品の中央からオフセットする場合に、商品を覆うフィルムFの中央部分の平面位置を商品の中央からオフセットさせて、余剰フィルムを商品の底部になで付けたときに余剰フィルムの先端が商品の底部から側方にはみ出ることを抑えている。そして、ヒートシール位置の調整およびフィルムの商品に対するオフセットの量を適切に制御することにより、ヒートシールされた部分から垂れ下がる余剰フィルムの長さを小さく抑えるとともに、商品の底部におけるフィルムの重なりが一部に集中することを回避させている。
【0120】
(5)
ストレッチ包装装置10では、商品の底部側に折り込まれたフィルムFの周辺部の重なり合った部分を、後折込板71および前側固定部材72によって挟持させて圧力を加えることでヒートシールしている。そして、フィルムFの重なり合い部分に圧力を加える役割を果たす後折込板移動モータ71aが制御部90によって制御され、商品の特性に基づきフィルムFの重なり合い部分に加わる圧力が調整されている。すなわち、制御部90は、商品のサイズの大小や形状などの特性に基づいて商品の底部側に折り込まれるフィルムの重なり合う部分のフィルム厚みを予め推測し、折り込まれ重なり合うフィルムの厚みと商品の特性との相関関係からヒートシールに必要となる圧力を決めていることになる。これにより、ヒートシールにおける圧力が、重なり合ったフィルムFの厚みにあった適切なものに近づいており、一定の大きさのフィルムFを包装材として用いつつ様々な大きさの商品を包装しなければならない場合であっても、シール不良の発生が少なくなっている。
【0121】
なお、ここでは、フィルムFの重なり合い部分に加わる圧力の最低設定値と最大設定値とに約3倍の開きがあり、数段階の圧力レベルが設定されている。そして、商品アイテム毎に、いずれの圧力レベルによりヒートシールを行うかが決められている。
【0122】
<変形例>
(A)
上記実施形態では、弾性部71e,71gとしてゴムを用いているが、ゴムではなく、面ファスナーの一面についたナイロンやポリエステルなどから成る複数の鉤状の突起のようなクッション性のある構造を用いたり、金属製のバネを用いたりすることも可能である。
【0123】
(B)
上記実施形態では、後折込板71を移動させて前側固定部材72に当て比較的前側においてヒートシールを行わせるストレッチ包装装置10に対して本発明を適用しているが、前後の折込板が両方とも中央に移動してきて平面的に装置のほぼ中央においてヒートシールが為されるストレッチ包装装置に対しても本発明を適用することが可能である。
【0124】
【発明の効果】
本発明では、フィルムの被ヒートシール部の平面位置が被包装物の中央からオフセットされるようにヒートシール機構を制御する第1制御を設けている。この第1制御を行うことによって、被包装物の底部の中央から離れた平面位置においてフィルムをヒートシールさせることが可能である。このような位置においてフィルムをヒートシールすれば、ヒートシールされた部分から垂れ下がる余剰フィルムは被包装物の底部の端部寄りの部分から垂れ下がる状態となるため、この余剰フィルムを被包装物の底部の遠い側の端部に向けてなで付ければ、被包装物の底部の中央から片側にだけ余剰フィルムが集中してしまって見た目が悪くなることが抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 ストレッチ包装装置の概略側面図。
【図2】 ストレッチ包装装置の概略正面図(図1のII-II矢視図)。
【図3】 ストレッチ包装装置の概略平面図。
【図4】 ストレッチ包装装置の制御ブロック図。
【図5】 リフト機構の第1ベースおよび第2ベースの動きを示す図。
【図6】 リフト機構の第1ベースおよび第2ベースの動きを示す図。
【図7】 リフト機構の平面図。
【図8】 図3のVIII-VIII矢視図。
【図9】 (a)左右クランプの初期位置調整におけるパラメータを示す図。
(b)左クランプおよび左押込部材の接合部分を示す図。
【図10】 左右折り込み動作を示す図。
【図11】 左右折り込み完了時の平面概略図。
【図12】 後折り込み動作を示す図。
【図13】 後折り込み動作およびヒートシール動作を示す図。
【図14】 後折り込み動作中の一平面概略図。
【図15】 トレー底面と中央支持部材との間に隙間ができる場合のトレーの支持状態図。
【図16】 トレー底面と中央支持部材との間に隙間ができる場合の追加の左右折り込み動作を示す図。
【図17】 ヒートシール位置の調整における前側クランプの移動を示す図。
【図18】 ヒートシール位置の違いによる余剰フィルムのなで付け後の商品の状態を示す図。
【図19】 フィルムの前後位置調整を示す図。
【図20】 フィルムの前後位置およびヒートシール位置に基づく余剰フィルムの状態を示す図。
【図21】 ヒートシールされるフィルムの重なり具合を示す図。
【符号の説明】
10 ストレッチ包装装置
30 リフト機構
40 フィルム搬送機構(フィルムセット機構)
50 フィルム保持機構(フィルムセット機構)
90 制御部
F フィルム
G 商品(被包装物)
T トレー(被包装物)
Claims (6)
- 被包装物を覆うフィルムの周辺部を被包装物の底部側に折り込んでヒートシールする包装装置であって、
被包装物の底部側に折り込まれたフィルムに圧力および熱を加えるヒートシール機構と、
前記ヒートシール機構により圧力および熱を加えるフィルムの被ヒートシール部の平面位置が、前記被包装物の大きさと前記フィルムの大きさとの相対関係に応じて前記被包装物の中央からのオフセット量を調整するように前記ヒートシール機構を制御する第1制御を行う制御部と、
を備えた包装装置。 - 前記制御部は、前記ヒートシール機構により圧力および熱を加えるフィルムの被ヒートシール部の位置が概ね被包装物の底部中央にくるように前記ヒートシール機構を制御する第2制御をさらに行うことができ、被包装物に応じて前記第1制御あるいは第2制御を選択する、
請求項1に記載の包装装置。 - 被包装物を覆うフィルムを被包装物の上にセットするフィルムセット機構をさらに備え、
前記制御部は、前記第1制御を行うときに、被包装物を覆うフィルムの中央部分の平面位置が被包装物の中央からオフセットされるように前記フィルムセット機構を制御する、
請求項1又は2に記載の包装装置。 - 前記ヒートシール機構は、
フィルムの周辺部を被包装物の底部側に折り込むときに、被包装物よりも低い位置において被包装物を覆うフィルムの両端部を把持する第1および第2クランプと、
フィルムの周辺部を被包装物の底部側に折り込むときに被包装物の高さ位置と前記第1および第2クランプの高さ位置との間の高さに位置し、前記第1クランプ側において固定されている固定部材と、
フィルムの周辺部を被包装物の底部側に折り込むときに被包装物の高さ位置と前記第1および第2クランプの高さ位置との間の高さに位置し、前記第2クランプ側に配置され、前記固定部材側へと移動してフィルムを被包装物の底部側に折り込むとともに、前記固定部材との間にフィルムの重なり部分を挟み込ませてフィルムに圧力を加える移動部材と、
前記固定部材あるいは前記移動部材に設けられフィルムに熱を加える加熱部と、
を有しており、
前記制御部は、前記第1制御を行うときに、前記移動部材を移動させてフィルムを被包装物の底部側に折り込ませながら、少なくとも第1クランプを前記移動部材の移動方向に沿った方向に移動させる、
請求項1から3のいずれかに記載の包装装置。 - 前記制御部は、前記ヒートシールされる部分から垂れ下がる余剰フィルムの長さに応じて前記オフセット量を調整する、
請求項1に記載の包装装置。 - 前記制御部は、前記被包装物の大きさ、形状および前記フィルムの大きさの少なくとも1つに基づいて、前記第1制御または前記第2制御を選択する、
請求項2に記載の包装装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002057848A JP3920665B2 (ja) | 2002-03-04 | 2002-03-04 | 包装装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002057848A JP3920665B2 (ja) | 2002-03-04 | 2002-03-04 | 包装装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003261109A JP2003261109A (ja) | 2003-09-16 |
JP3920665B2 true JP3920665B2 (ja) | 2007-05-30 |
Family
ID=28668019
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002057848A Expired - Fee Related JP3920665B2 (ja) | 2002-03-04 | 2002-03-04 | 包装装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3920665B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6217123B2 (ja) * | 2013-04-26 | 2017-10-25 | 株式会社寺岡精工 | 包装装置 |
WO2016121489A1 (ja) * | 2015-01-26 | 2016-08-04 | 株式会社イシダ | 包装装置 |
-
2002
- 2002-03-04 JP JP2002057848A patent/JP3920665B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003261109A (ja) | 2003-09-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11383872B2 (en) | Packaging machine | |
JP4266203B2 (ja) | 伸張可能なプラスチックフィルムで物品を梱包する装置及び方法 | |
WO2016129503A1 (ja) | ストレッチ包装機 | |
CA2780804C (en) | Machine for packaging products with stretchable and heat-weldable film | |
US6718736B2 (en) | Device and method for top seal packaging | |
JP3920665B2 (ja) | 包装装置 | |
JP3942918B2 (ja) | 包装装置 | |
JP3942889B2 (ja) | 包装装置 | |
JP3954846B2 (ja) | 包装装置 | |
JP3954868B2 (ja) | 包装装置 | |
JP2003261106A (ja) | 包装装置 | |
JP4070997B2 (ja) | 包装装置および包装装置における初期設定の方法 | |
JP3889622B2 (ja) | 包装装置 | |
JP3920646B2 (ja) | 包装装置 | |
JP5471007B2 (ja) | シール包装装置、及びシール包装方法並びにその包装体 | |
JP2003191907A (ja) | 包装装置 | |
JP2003095208A (ja) | 包装装置 | |
JP3569939B2 (ja) | ストレッチ包装機 | |
JP2004035038A (ja) | 包装装置 | |
US20230202695A1 (en) | Packaging machine for packaging using stretch wrap | |
JP2003205907A (ja) | 包装装置 | |
JP2005088916A (ja) | 包装装置 | |
JP2005119696A (ja) | 包装装置 | |
JP3936248B2 (ja) | ストレッチ包装機 | |
JPH0717507A (ja) | ストレッチ包装機 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050124 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061116 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061128 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061227 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070206 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070215 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3920665 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130223 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130223 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140223 Year of fee payment: 7 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |