JP6125484B2 - 包装装置 - Google Patents

Description

本発明は、菓子などの被包装物をシートで覆って被包装物の両端側がひねられた包装物を提供する包装装置に関するものである。

従来から横型のひねり包装装置が提案されている(例えば、特許文献１参照)。横型のひねり包装装置は、被包装物を移送する移送装置の下流側に、連続シートを幅方向に湾曲させて逆Ｕ字状に整形するフォーマーを配置し、その下流側に被包装物を連続シート越しにつかむ多数のチャック部と、筒状の連続シートを被包装物間にて切断するカッターと、チャック部の水平移動に同期させて移動し、カッターにより切断されて被包装物の外周に巻き付いた包装シートの開放両端部を摘んでひねる複数の挟持ひねり部を有するひねり装置とを備える。

特開２００８−１３７７１６号公報

ところで、上記従来の横型のひねり包装装置を用いて、被包装物の量に応じて２ヶ所のひねり部間の距離（以下、ひねりピッチという）を変更するためには、連続シートを切断する長さを変更する必要がある。従来の横型のひねり包装装置では、シート越しに被包装物をチャック部で掴んだ後に、チャック部間の連続シートをカッターで切断するため、連続シートの切断長さを変更するためには、多数のチャック部の間隔を変更しなければならない。しかしながら、シート長さを変更する度にチャック部の間隔を調整することは非常に困難であるため、従来の横型のひねり包装装置では、ひねりピッチを自在に調整できなかった。

また、連続シートの幅方向でひねるようにしたひねり包装装置もある。この種の装置の場合は、シートを切断する間隔は、被包装物を巻きつける長さとなるため、巻きつけ長さが同じであればひねりピッチに関係なく一定とすることができる。しかしながら、ひねりピッチを変えようとすると、連続シートの幅とひねり装置の挟持ひねり部の間隔とをひねりピッチに合わせて変更する必要がある。そのため、ひねりピッチが異なる多種類の包装物を製作する場合には、シート幅が異なる多種類の連続シートが必要となるし、連続シートの交換作業及びひねり装置の挟持ひねり部の位置の変更作業も必要となるので、ひねりピッチが異なる多種類の包装物を不規則に連続して製作することはできなかった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、被包装物の数量、重量、容積等を不規則に変動にしても、自在にひねりピッチを変更でき、しかも連続シートに対して位置ズレすることなく、確実に被包装物のひねり包装が行える包装装置を提供することを目的とする。

本発明の包装装置は、
幅方向に湾曲させて筒状に整形された連続シートを下方に向けて搬送する搬送部と、
搬送部の下方に配置され、連続シートの途中を掴んでひねる回転ひねり機構とを備え、
回転ひねり機構は、
水平方向に移動可能に対向配置され、筒状の連続シートを挟持して扁平にするひねり部材と、
連続シートをひねり部材により押えた状態で、ひねり部材を回転させる回転駆動部と、
ひねり部材の上下中間位置に水平方向に移動可能に配置され、ひねり部材によって挟持された連続シートを切断するカッターと、
ひねり部材の下方に配置され、被包装物が包み込まれた連続シートを保持する水平方向に移動可能な包装物保持部と、
ひねり部材の下方に配置され、筒状の連続シート内の被包装物の有無を検知する検知手段と、
搬送部の駆動、回転ひねり機構の駆動、及び、連続シート内への被包装物の供給量を制御する制御部とを備え、
この回転ひねり機構を一つ備えており、
制御部は、連続シートの搬送時の検知手段による連続シート内に供給された被包装物の有無の検知結果に基づいて、回転ひねり機構による回転ひねり動作に入るように制御する構成としていることを特徴とする。

本発明の包装装置は、下端部がひねられて閉鎖された状態の筒状連続シートの内部に所望の量の被包装物を供給して連続シートを搬送し、搬送される連続シート内の被包装物の有無を検知手段により検知する。そして、制御部は、検知手段による被包装物の有無の検知結果に基づいて、所望の量の被包装物をひねり包装できると判断すると回転ひねり機構による回転ひねり動作に入る。回転ひねり動作とは、まず、被包装物よりも上方位置で筒状の連続シートをひねり部材で扁平状に挟持すると共に、包装物保持部で連続シートを被包装物と共に保持する動作、そして、この状態を維持したまま、ひねり部材を回転させてひねり部材の上方と下方に２箇所のひねり部分を形成すると共に連続シートを切断する動作である。
本発明の包装装置によれば、連続シート内に被包装物を供給した状態で搬送しながら、検知手段による被包装物の有無の検知結果に基づいて回転ひねり機構による連続シートのひねりを行うので、シートを掴んでひねるひねり部材の位置を変更することなく、被包装物を所望の数量、重量、容積等で確実にまとめて一度にひねり包装をすることができる。その結果、被包装物の種類、数量、重量、容積等の変動に柔軟に対応してひねりピッチを自在に変更して確実にひねり包装ができる。また、ひねり部材よりも上方の連続シートは、下端部がひねられて閉鎖状態となって、被包装物の受け入れが可能な状態にできる。

また、本発明の包装装置は、
検知手段が、ひねり部材と包装物保持部との間に配置され、
制御部は、連続シートの搬送時に、検知手段により連続シート内に供給された被包装物を検知した後に検知されなくなると、回転ひねり機構による回転ひねり動作に入るように制御する構成とすることが好ましい。

本発明の包装装置は、被包装物が検知手段により検知された後に検知されなくなると、回転ひねり機構による回転ひねり動作に入るので、例えば、手動により、被包装物の数量が不規則となるように連続シート内に被包装物を供給してひねり包装をする場合でも、被包装物が検知されなくなると、制御部が被包装物のひねり包装ができる状態になったと判断してひねりを行うので、ひねり包装をする被包装物の数量等が変動しても確実にひねり包装を行うことができる。その結果、ひねり部材の位置や検知手段の位置を変更することなく、被包装物の数量等の不規則な変動に対しても柔軟に対応して自在にひねりピッチを変更できる。

また、本発明の包装装置は、
検知手段が、ひねり動作時の被包装物の最下端となる下端位置に配置され、
制御部は、連続シートの搬送時に、検知手段が被包装物を検知すると、回転ひねり機構による回転ひねり動作に入るように制御する構成とすることもできる。

本発明の包装装置は、供給される被包装物の数量等に基づいて決定されるひねり動作時の被包装物の最下端となる下端位置に検知手段を配置させるので、予め連続シート内に供給する被包装物の数量や包装する長さ等を決めている場合には、検知手段が被包装物を検知することにより、制御部が被包装物のひねり包装ができる状態になったことを判断して、供給された被包装物を確実にひねり包装することができる。その結果、被包装物の設定量を変更する場合が生じても、ひねり部材の位置を変更することなく、検知手段の位置を被包装物の数量等に合わせて変更するだけで、変更する設定量に対して自在にひねりピッチを変更できる。

さらに、本発明の包装装置は、
検知手段が、ひねり動作時の被包装物の下端となる下端位置と、ひねり部材と包装物保持部との間の上端位置の少なくとも２箇所に配置され、
制御部は、連続シートの搬送時に、検知手段により下端位置及び上端位置において連続シート内に供給された被包装物を検知した場合には、回転ひねり機構による回転ひねり動作を行わないように制御する構成とすることが好ましい。
このように構成することにより、予め連続シート内に供給する被包装物の数量や包装する長さ等を決めている場合に、下端位置と上端位置とで検知手段が被包装物を検知することにより、制御部は被包装物の数量等が多すぎてひねり包装ができない状態であると判断して、被包装物のひねり包装を中止することが可能となる。その結果、被包装物の設定量を変更する場合、ひねり部材の位置を変更することなく、変更する設定量に対して自在にひねりピッチを変更できるだけでなく、不良な包装物をできるだけ少なくして生産性を向上できるし、回転ひねり機構の損傷も防止できる。

また、本発明の包装装置は、
搬送部が、筒状の連続シートの幅方向両端部同士を縦方向に熱シールする縦シール装置を備え、
回転ひねり機構のひねり部材が、筒状の連続シートを横方向に熱シールできるように構成することが好ましい。
このように構成することにより、ひねり包装だけでなく、ひねり無しのシール包装や、シールとひねりを行うシール・ひねり包装も可能となる。

本発明の包装装置によれば、下端部がひねられて閉鎖された状態の連続シート内に所望の量の被包装物を供給して搬送し、検知手段により搬送中の連続シート内の被包装物の有無を検知して、その検知結果に基づいて所望の量の被包装物をひねり包装できると判断すると被包装物よりも上方の筒状の連続シートをひねると共に切断するので、被包装物の種類、数量、重量、容積等の変動に柔軟に対応して自在にひねりピッチを変更して確実にひねり包装ができる。

本発明の実施形態に係る包装装置の全体正面図である。 本発明の実施形態に係る包装装置の全体側面図である。 本発明の実施形態に係る包装装置の回転ひねりユニットを示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る包装装置の回転ひねりユニットの一部を示す部分斜視図である。 本発明の実施形態に係る包装装置の回転ひねりユニットの要部断面図であって、第１及び第２ひねり部材が離反した状態を示す。 本発明の実施形態に係る包装装置の回転ひねりユニットにおける要部断面図であって、第１及び第２ひねり部材が閉じた状態を示す。 本発明の実施形態に係る包装装置の回転ひねりユニットにおける包装物保持部の構成部品の斜視図である。 本発明の実施形態に係る包装装置の回転ひねりユニットにおける包装物保持部の下部側面図である。 本発明の実施形態に係る包装装置によるひねり及び切断動作を開始する直前の状態を示す説明図であって、被包装物が３つの場合を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る包装装置による間欠ひねり及び切断動作の工程を説明するための工程図である。 本発明の実施形態に係る包装装置によるひねり及び切断動作を開始する直前の状態を示す説明図であって、被包装物が１つの場合を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る包装装置によるひねり及び切断動作を開始する直前の状態を示す説明図であって、被包装物が５つの場合を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る包装装置による連続ひねり及び切断動作の工程を説明するための工程図である。 本発明の他の実施形態に係る包装装置によるひねり及び切断動作を開始する直前の状態を示す説明図であって、(1)が被包装物の量が正常の場合、(2)が被包装物の量が少なくて異常の場合、(3)が被包装物の量が多くて異常の場合を示す。

以下に、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
図１に示す包装装置１は、被包装物Ｔを供給するための供給パイプ２１及び図示しないリールから繰り出される連続シートＳを筒状に整形するためのフォーマー２２を備えるフォーマーユニット２と、筒状の連続シートＳを下方に向けて搬送するための搬送ユニット３と、筒状連続シートＳを扁平状にして回転ひねりを行うための回転ひねりユニット４と、各ユニットを内装するケーシング１１とを備える。

包装装置１のケーシング１１は、図１及び図２に示すように、フォーマーユニット２、搬送ユニット３及び回転ひねりユニット４を所定の位置に固定するために、上部フレーム１１ａ、下部フレーム１１ｂ、中間フレーム１１ｃ、水平補強フレーム１１ｄ、縦フレーム１１ｅ、垂直補強フレーム１１ｆ、天板１１ｇ、底板１１ｈ、そして、中板１１ｉを備える。

また、上部フレーム１１ａには、図示しないリールから繰り出される連続シートＳをフォーマー２２へと案内するガイドローラ１１ｊが固定されている。
また、図１に示すように、縦フレーム１１ｅの一方の側部には、各ユニットの駆動を制御するための制御装置１２(本願発明の制御部)が取り付けられている。

[フォーマーユニット]
フォーマーユニット２は、図１及び図２に示すように、上下に延びる供給パイプ２１と、供給パイプ２１が内部に挿通された状態で配置されるフォーマー２２とを備える。
フォーマーユニット２は、供給パイプ２１及びフォーマー２２を支持するための支持部材２３を備えており、支持部材２３は、中間フレーム１１ｃに支持されている。

供給パイプ２１には、連続シートＳで包まれる被包装物Ｔが供給される。供給パイプ２１は、上端近くに上部フランジ部２１ａを有し、図１及び図２に示すように、上部フランジ部２１ａを支持部材２３に固定している。供給パイプ２１は、回転ひねりユニット４の上部押さえ部４１の近くまで延びる長さを有する。

フォーマー２２は、連続シートＳをＵ字状に湾曲させて筒状に整形するために用いられる。フォーマー２２は、上部先端が斜めに傾斜し、上下に貫通するスリットを有し、下端に下部フランジ部２２ａを有する筒状に形成されている。支持部材２３にフォーマー２２の下部フランジ部２２ａを固定して、フォーマー２２内に供給パイプ２１を挿通する。

リールから繰り出された連続シートＳは、図２に示すように、フォーマー２２の先端から供給パイプ２１の外周面に沿うように湾曲させてフォーマー２２と供給パイプ２１との間を通過する。このとき、連続シートＳは、図１に示すように、連続シートＳの幅方向両端部が周方向に重なり合った状態で、連続シートＳが筒状に整形される。その結果、供給パイプ２１は、筒状に整形された連続シートＳの内部に配置された状態となり、供給パイプ２１から筒状の連続シートＳ内に被包装物を供給し易くなる。

［搬送ユニット］
本願発明の搬送部となる搬送ユニット３は、図１及び図２に示すように、フォーマーユニット２の下方に配置されている。搬送ユニット３は、供給パイプ２１を挟むようにして、供給パイプ２１と平行して配置される１対の無端搬送ベルト３１を備える。無端搬送ベルト３１は、駆動プーリー３２と従動プーリー３３に掛け回された歯付ベルトで形成されている。各駆動プーリー３２は、図２に示すように、それぞれ個別に設けた搬送用駆動モータ３４で回転駆動される。

無端搬送ベルト３１は、供給パイプ２１の外面に沿う筒状の連続シートＳを供給パイプ２１に押し付けながら下方に向けて搬送する。なお、一対の無端搬送ベルト３１、駆動プーリー３２、従動プーリー３３及び搬送用駆動モータ３４は、支持部材を介して水平補強フレーム１１ｄ及び垂直補強フレーム１１ｆに水平方向に移動可能に支持されている。

本実施形態に係る搬送ユニット３は、供給パイプ２１を回転ひねりユニット４の上部押さえ部４１の近くまで延ばして、無端搬送ベルト３１を供給パイプ２１の外面を受け面として連続シートＳに圧接させて搬送するようにしているので、供給パイプ２１がガイドとなって確実に筒状連続シートＳを下方に向けて搬送できる。しかも、供給パイプ２１から筒状連続シートＳ下端部の内部に確実に被包装物Ｔを供給することができる。

さらに、搬送ユニット３は、筒状連続シートＳの重なり部分を縦に熱シールできるようにするために縦シールユニット３５を備えている。縦シールユニット３５は、加熱されて筒状連続シートＳの重なり部分に圧接するヒータブロック３５ａと、ヒータブロック３５ａを支持するヒータ支持部材３５ｂとを備える。縦シールユニット３５は、供給パイプ２１に沿う筒状連続シートＳの重なり部分を、一定の加圧力で供給パイプ２１に押しつけながら加熱して縦に熱シールする。縦シールユニット３５により筒状連続シートＳの重なり部分を縦シールする場合には、筒状連続シートＳの幅方向両端部をフォーマー２２のスリットから引き出して一方側に折り曲げた状態で縦シールする。

［回転ひねりユニット］
本願発明の回転ひねり機構となる回転ひねりユニット４は、図１及び図２に示すように、搬送ユニット３の下方に配置され、筒状連続シートＳの途中をひねる動作を行う。
回転ひねりユニット４は、図３から図５に示すように、筒状連続シートＳを扁平状に押さえる１対の上部押さえ部４１及び上部押さえ部４１の下方に配置される１対の下部押さえ部４２を備えると共に、上部押さえ部４１と下部押さえ部４２との間に配置されて筒状連続シートＳを挟持する第１ひねり部材４３ａ及び第２ひねり部材４３ｂを備える。

さらに、回転ひねりユニット４は、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂを水平方向に開閉させるひねり部材開閉機構５、筒状連続シートＳを挟持している第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂを回転させる回転駆動部６、下部押さえ部４２の下方に配置され、被包装物Ｔが包み込まれた筒状連続シートＳを保持する包装物保持部７、そして、回転ひねりユニット４の各機器を支持する支持フレーム８を備える。

＜支持フレーム＞
支持フレーム８は、図３に示すように、長尺な１対の長尺支持フレーム８１と、各長尺支持フレーム８１の一端部と中間部に固定される２本の短尺支持フレーム８２と、長尺及び短尺支持フレーム８１，８２に固定されるリング状のベースフレーム８３とを備える。

支持フレーム８は、各長尺支持フレーム８１の中間部において、リニアブッシュ８４を介して支持軸８５に支持されている。支持軸８５の上端部は、図２に示すように、搬送ユニット３を支持する支持部材を介して水平補強フレーム１１ｄに固定され、下端部は底板１１ｈに固定されている。

＜上下駆動ユニット＞
さらに、本実施形態の包装装置１は、回転ひねりユニット４全体を上下動させる上下駆動ユニット１０を備える。
上下駆動ユニット１０は、図１及び図２に示すように、上下駆動用ベルト１０ａ、上下駆動用ベルト１０ａが掛け渡される下方の駆動プーリー１０ｂ及び上方の従動プーリー１０ｃ、そして、駆動用モータ１０ｄを備える。従動プーリー１０ｃは、ケーシング１１の中板１１ｉの下面に回転可能に支持され、駆動プーリー１０ｂ及び駆動用モータ１０ｄは垂直補強フレーム１１ｆ及び縦フレーム１１ｅに支持されている。

上下駆動用ベルト１０ａがリニアブッシュ８４に連結され、上下駆動用ベルト１０ａの上下方向の移動によりリニアブッシュ８４を介して支持フレーム８が支持軸８５に対して上下動する。そして、上下駆動ユニット１０によって支持フレーム８を上下動させることにより回転ひねりユニット４全体が上下動する。

＜上部押さえ部＞
回転ひねりユニット４の１対の上部押さえ部４１は、図３及び図５に示すように、それぞれ断面Ｌ字状の上部板状部材４１ａと、上部板状部材４１ａを水平方向に移動させる上部エアシリンダ４１ｂとを備える。上部エアシリンダ４１ｂはＬ字ブラケット４１ｃを介して短尺支持フレーム８２の外面に固定される。
上部板状部材４１ａは、対向する先端部が先細り状に形成され、上部エアシリンダ４１ｂの駆動により、各先端部で筒状連続シートＳを扁平状になるように押さえ付ける。

＜下部押さえ部＞
１対の下部押さえ部４２は、図５に示すように、上部押さえ部４１の下方に配置され、水平方向に移動可能に対向配置される下部板状部材４２ａと、下部板状部材４２ａを水平移動させる下部エアシリンダ４２ｂとを備える。下部エアシリンダ４２ｂは、シリンダ取付ブラケット４２ｃを介して短尺支持フレーム８２に固定されている。また、下部板状部材４２ａの下面には下方に突出するピン部４２ｄが形成されている。下部エアシリンダ４２ｂは、ピストンロッドの先端部に固定するシリンダプッシャー４２ｅを介して下部板状部材４２ａのピン部４２ｄを押圧する。
下部板状部材４２ａは、対向する先端部の板厚が薄くなっており、各先端部で筒状連続シートＳを扁平になるように押さえ付ける。

また、各下部板状部材４２ａは、後述する回転駆動部６を構成する大平歯車６１の上面に、図示しない圧縮ばねを介して大平歯車６１の中心から遠ざかる方向に付勢された状態で水平移動可能に支持されている。各下部板状部材４２ａは、下部エアシリンダ４２ｂによりピン部４２ｄが押されると圧縮ばねに抗して水平移動する。そして、回転駆動部６の大平歯車６１が回転する際に下部エアシリンダ４２ｂのピストンを後退させると、下部板状部材４２ａは圧縮ばねの回復により後退して筒状連続シートＳから離れる。なお、大平歯車６１には、図５に示すように、ピン部４２ｄが移動可能な長穴６２が形成されている。
上部押さえ部４１と下部押さえ部４２とにより、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂで筒状連続シートＳを挟持する前に確実に筒状連続シートＳを扁平状にしておくことができるので、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂによる筒状連続シートＳの挟持を確実に安定して行える。

＜ひねり部材＞
回転ひねりユニット４の第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂは、図５に示すように、上部押さえ部４１と下部押さえ部４２との間に配置され、図４にも示すように、後述するひねり部材開閉機構５によって水平方向に移動可能に対向配置されている。第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂは、直方体状のブロックで形成され、扁平状の筒状連続シートＳを上下方向に所定長さに亘って挟持する高さを有し、図４及び図５に示すように、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂの一部となる第１及び第２取付け部材５１ａ,５１ｂに取り付けられている。

第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂの筒状連続シートＳを挟持する面は、連続シートＳが滑らないようにするために多数の小さい横溝を形成して凹凸を有するように形成されている。第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂは、後述するスリップリング６６を介して電源が供給されて加熱されると共に、扁平状の筒状連続シートＳを挟持し、その挟持状態で回転駆動部６の駆動により同時に回転するようになっている。

＜ひねり部材開閉機構＞
第１及び第２取付け部材５１ａ,５１ｂは、図４及び図５に示すように、ひねり部材用スライドブロック５２と、ひねり部材用スライドブロック５２をスライドさせるひねり部材用レール５３を介して大平歯車６１の上面に水平移動可能に支持される。

ひねり部材用レール５３は、図４に示すように、大平歯車６１の上面に２本平行させて固定されており、各ひねり部材用レール５３に２個のひねり部材用スライドブロック５２を摺動可能に配置させている。そして、第１及び第２取付け部材５１ａ,５１ｂの底面の二箇所にひねり部材用スライドブロック５２を固定して、２本のひねり部材用レール５３上を第１及び第２取付け部材５１ａ,５１ｂが水平移動するようになっている。

本実施形態では、第１及び第２取付け部材５１ａ,５１ｂ、ひねり部材用スライドブロック５２及びひねり部材用レール５３は、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂを水平方向に移動させるひねり部材開閉機構５の一部を構成している。

さらに、ひねり部材開閉機構５は、図４及び図５に示すように、第１取付け部材５１ａの一部となる第１カムフォロアプレート５５ａと、第２取付け部材５１ｂの一部となる第２カムフォロアプレート５５ｂとを備える。
第１カムフォロアプレート５５ａには第１取付け部材５１ａを水平移動させるための第１カムフォロア５４ａが取り付けられ、第２カムフォロアプレート５５ｂには第２取付け部材５１ｂを水平移動させるための第２カムフォロア５４ｂが取り付けられている。
第１及び第２カムフォロア５４ａ，５４ｂは、第１及び第２カムフォロアプレート５５ａ，５５ｂに対して頭部が上方に突出するように固定されている。

そして、図３及び図５に示すように、第１カムフォロアプレート５５ａの上方には、下面に第１カムフォロア５４ａの頭部が嵌合され、両端が開放された円弧溝を有する半円弧の第１開閉カム５６ａが配置されている。この第１開閉カム５６ａは、円弧の切欠きを中央部に有する長尺板状の第１開閉カム取付プレート５７ａに固定されている。
第２カムフォロアプレート５５ｂの上方には、下面に第２カムフォロア５４ｂの頭部が嵌合され、両端が開放された円弧溝を有する半円弧の第２開閉カム５６ｂが配置されている。この第２開閉カム５６ｂも、円弧の切欠きを中央部に有する長尺板状の第２開閉カム取付プレート５７ｂに固定されている。
第１及び第２開閉カム５６ａ，５６ｂと第１及び第２開閉カム取付プレート５７ａ，５７ｂもひねり部材開閉機構５を構成する部材である。

さらに、第１及び第２開閉カム５６ａ，５６ｂの開閉動作を行うための残りのひねり部材開閉機構５の構成部材について説明する。
各長尺支持フレーム８１の上端面で、長手方向一端側には、図３及び図４に示すように、開閉カム用レール５８ａが設けられている。各開閉カム用レール５８ａには、第１及び第２開閉カム取付プレート５７ａ，５７ｂが開閉カム用スライドブロック５８ｂを介して摺動可能に支持される。

第１及び第２開閉カム取付プレート５７ａ，５７ｂの長手方向両端部の裏面に開閉カム用スライドブロック５８ｂが固定され、上面にロッド支持部材５８ｃが取り付けられている。
第１開閉カム取付プレート５７ａの２つのロッド支持部材５８ｃには、短ロッド５８ｄの一端部が揺動自在に支持されている。また、第２開閉カム取付プレート５７ｂの２つのロッド支持部材５８ｃには、長ロッド５８ｅの一端部が揺動自在に支持されている。

各長尺支持フレーム８１の長手方向他端側には、短ロッド５８ｄ及び長ロッド５８ｅの他端部が揺動可能に支持される開閉従動レバー５８ｆ、開閉従動レバー５８ｆを揺動させる駆動軸５８ｇ及び駆動軸５８ｇを正逆回転可能に回転させる開閉駆動レバー５８ｈが取付プレート５８ｉを介して支持されている。

さらに、開閉駆動レバー５８ｈのレバー先端部には、クランクアーム５８ｊの一端部が揺動可能に支持され、クランクアーム５８ｊの他端部は、開閉駆動モータ５８ｋによって回転する円板５８ｍの外周縁に揺動可能に支持されている。開閉駆動モータ５８ｋ及び円板５８ｍは、モータ取付板５８ｎを介して一方のリニアブッシュ８４に固定されている。

本実施形態では、開閉駆動モータ５８ｋを駆動させることにより所定角度の範囲内で円板５８ｍを回転させて、クランクアーム５８ｊを介して開閉駆動レバー５８ｈを揺動させる。開閉駆動レバー５８ｈの揺動で駆動軸５８ｇを介して開閉従動レバー５８ｆを揺動させて短ロッド５８ｄと長ロッド５８ｅとを直線運動させる。短ロッド５８ｄと長ロッド５８ｅの往復直線運動により、第１及び第２開閉カム取付プレート５７ａ，５７ｂを介して第１及び第２開閉カム５６ａ，５６ｂを開閉する。

第１及び第２開閉カム取付プレート５７ａ，５７ｂの開閉動作に伴って、第１及び第２開閉カム５６ａ，５６ｂ、第１及び第２カムフォロア５４ａ，５４ｂ、第１及び第２カムフォロアプレート５５ａ，５５ｂ、そして、第１及び第２取付け部材５１ａ,５１ｂを介して第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂが開閉する。

第１及び第２開閉カム取付プレート５７ａ，５７ｂが互いに離反している場合は、図３から図５に示すように、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂは互いに離反した状態になるので、筒状連続シートＳが第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂの間に挿通される。
そして、第１及び第２開閉カム取付プレート５７ａ，５７ｂが互い接近する方向に移動すると、図６に示すように、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂの対向面が接触して、筒状連続シートＳが扁平状に挟持される。

＜回転駆動部＞
さらに、回転駆動部６は、図４に示すように、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂと第１及び第２取付け部材５１ａ,５１ｂとが配置される大平歯車６１と、大平歯車６１に噛み合う４つの小平歯車６３とを備える。
大平歯車６１は、上面に第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂ、第１及び第２取付け部材５１ａ,５１ｂなどを摺動させるひねり部材用レール５３が固定され、中心部に筒状連続シートＳを挿通させる開口部６４が形成されている。４つの小平歯車６３のうちの１つは、歯車駆動モータ６５で回転駆動するようになっている。４つの小平歯車６３と歯車駆動モータ６５はベースフレーム８３に支持されている。

回転駆動部６は、第１及び第２開閉カム５６ａ，５６ｂが閉じて端面が接触すると、各下面に形成した円弧溝が連続して環状の溝が形成されると共に、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂの先端部で筒状連続シートＳが挟持され、大平歯車６１が回転駆動する。第１及び第２カムフォロア５４ａ，５４ｂは、大平歯車６１と第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂの回転動作に伴って環状溝内を摺動することができるので、第１及び第２開閉カム５６ａ，５６ｂが回転の妨げになることなく筒状連続シートＳをひねることができる。

第１及び第２開閉カム５６ａ，５６ｂを互いに離反する方向に開くときは、第１カムフォロア５４ａを第１開閉カム５６ａの中央部に、第２カムフォロア５４ｂを第２開閉カム５６ｂの中央部に位置させる。

大平歯車６１の中心部に形成する開口部６４内には、中空型のスリップリング６６の上部が配置される。このスリップリング６６は、後述する包装物保持部７の保持プレート７１を保護すると共に、ヒータとしての第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂに電源を供給するために設けられている。

スリップリング６６は、図５及び図８に示すように、大平歯車６１の回転に連動して回転するロータ６６ａと、支持フレーム８のベースフレーム８３に、スリップリング取付部材６７を介して固定されるステータ６６ｂとを備える。スリップリング６６のロータ６６ａの中空部には、包装物保持部７の保持プレート７１、被包装物Ｔが包み込まれた筒状連続シートＳが挿通される。

＜包装物保持部＞
図５、図７及び図８に示すように、下部押さえ部４２の下方であって、スリップリング６６の中空部内及びその下方には、被包装物Ｔが包み込まれた筒状連続シートＳを保持する回転ひねりユニット４の包装物保持部７が配置されている。

包装物保持部７は、図５及び図７に示すように、被包装物Ｔが包み込まれた筒状連続シートＳを保持し、水平方向に揺動可能な６つの保持プレート７１を備えている。保持プレート７１は、スリップリング６６の中空部に配置される上下に長い板状の保持片７１ａと、保持片７１ａの下端部に連続して水平方向に延設され、回転軸７２が固定される二股状の回動支持部７１ｂとを有する。回動支持部７１ｂの二股の間には駆動歯車７３が配置されており、この駆動歯車７３は回転軸７２に固定されている。さらに回転軸７２の上下両端部には軸受７４が取り付けられる。
軸受７４は、図５に示すように、回動支持部７１ｂを上下で挟むように配置される上部軸受支持板７５ａと下部軸受支持板７５ｂとに固定されている。上部軸受支持板７５ａには、保持プレート７１の保持片７１ａが挿通される開口部が形成されている。

図７及び図８に示すように、下部軸受支持板７５ｂの下面には、保持プレート７１の回転軸７２のうちの１つに接続して、回転軸７２を所定の範囲内で正逆回転させるためのエアシリンダ７６が配置されている。エアシリンダ７６のピストンロッドの先端にはロッドエンド７７が固定され、さらに、ロッドエンド７７には、長尺なシリンダレバー７８の一端が揺動可能に接続されている。シリンダレバー７８の他端は回転軸７２の下端に固定されている。また、エアシリンダ７６は、図８に示すように、下部軸受支持板７５ｂの下面に揺動可能に支持されている。

さらに、６つの保持プレート７１が連動して揺動するように、隣り合う保持プレート７１の駆動歯車７３の間には、図７及び図８に示すように、伝達ギア７９が配置されている。伝達ギア７９は、６個配置されており、駆動歯車７３に噛み合う伝達歯車７９ａと、伝達歯車７９ａの上下両端面に嵌合される軸受７９ｂと、軸受７９ｂ及び伝達歯車７９ａに挿通される支持軸７９ｃと、伝達歯車７９ａを挟むように支持軸７９ｃに挿通される上下２つの金属カラー７９ｄと、支持軸７９ｃの両端に固定される極低頭ボルト７９ｅとを備える。伝達ギア７９は、極低頭ボルト７９ｅにより上部軸受支持板７５ａと下部軸受支持板７５ｂとに固定される。

６個の駆動歯車７３と６個の伝達歯車７９ａとは、スリップリング６６の中空の円形に沿って円を描くように配置されており、エアシリンダ７６に接続される回転軸７２が回転すると、伝達歯車７９ａを介してその他の回転軸７２も連動して回転するようになっている。なお、駆動歯車７３及び伝達歯車７９ａの個数は本実施形態に限定されず、筒状連続シートＳを保持できる２個ずつ以上であればよい。
そして、保持プレート７１の回動支持部７１ｂが回転軸７２を中心にして揺動すると、保持片７１ａの先端部がスリップリング６６の中心に向かって揺動して、被包装物Ｔを包み込んだ筒状連続シートＳに圧接する。また、保持片７１ａの先端部が反対方向に揺動すると、筒状連続シートＳの保持が解除される。
保持片７１ａは、筒状連続シートＳ内に複数の被包装物Ｔが内装されていても、複数の被包装物Ｔを同時に保持できる長さを有しているので、型崩れすることなく筒状連続シートＳを介して複数の被包装物Ｔを確実に保持できる。

本実施形態では、包装物保持部７の保持プレート７１により、被包装物Ｔを包み込んだ筒状連続シートＳを全周に亘って保持した状態で、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂにより被包装物Ｔのない筒状連続シートＳを挟持してひねりと切断を行うようになっている。

さらに、包装物保持部７は、図８に示すように、スリップリング取付部材６７に上下動可能に固定されている。包装物保持部７の下部軸受支持板７５ｂが２つの収縮吸収用エアシリンダ８０を介してスリップリング取付部材６７に固定されている。収縮吸収用エアシリンダ８０のピストンの上下方向に動きにより、下部軸受支持板７５ｂが上下動すると、保持プレート７１もスリップリング６６に対して上下動するようになっている。

被包装物Ｔを包み込んだ筒状連続シートＳを保持プレート７１で保持したまま筒状連続シートＳをひねると、ひねりにより筒状連続シートＳの被包装物Ｔを包み込んだ部分が上方に移動しようとする。連続シートＳのフィルムが薄くて引っ張り強度が弱い場合には、筒状連続シートＳを保持プレート７１で保持したままひねってしまうとフィルムが破損する可能性がある。
本実施形態の包装装置１では、ひねりに合わせて包装物保持部７の全体を収縮吸収用エアシリンダ８０によって上方に移動させることができるので、フィルム強度の弱い連続シートＳを使用する場合でも、連続シートＳが損傷することなく、確実に連続シートＳのひねりを行うことができる。

＜カッター移動機構＞
また、図５及び図６に示すように、一方の第１ひねり部材４３ａの上下中間位置の内部には、水平方向に移動可能に板状のカッター９１が配置されている。カッター９１は、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂで筒状連続シートＳを挟持した状態で筒状連続シートＳを切断する。

カッター９１は、図４から図６に示すように、第１カムフォロア５４ａが取り付けられる第１カムフォロアプレート５５ａに固定されている。さらに、図４に示すように、第１カムフォロアプレート５５ａの底面には、カッター用レール９２が固定され、このカッター用レール９２が第１取付け部材５１ａの上面に固定するカッター用スライドブロック９３に摺動可能に支持されている。

そして、第１カムフォロアプレート５５ａと第１取付け部材５１ａは、図４から図６に示すように、圧縮バネ９４を介して接続されている。圧縮バネ９４は、第１取付け部材５１ａに設けたバネ受け９５と第１カムフォロアプレート５５ａの上面側に形成したバネストッパー９６との間に設けられている。

また、第１カムフォロアプレート５５ａの下面には、第１取付け部材５１ａに対する第１カムフォロアプレート５５ａの後退を規制するプレートストッパー９７が形成されている。プレートストッパー９７が第１取付け部材５１ａに設けたストッパー受部９８に当接すると、第１取付け部材５１ａも第１カムフォロアプレート５５ａの後退に連動して後退するようになっている。

カッター９１の動きについて説明すると、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂの先端部が接触するように第１及び第２開閉カム５６ａ，５６ｂが閉鎖する方向に進出すると、第１開閉カム５６ａの円弧溝に嵌合する第１カムフォロア５４ａを介して第１カムフォロアプレート５５ａも進出する。
第１カムフォロアプレート５５ａの進出により、第１取付け部材５１ａも、第１ひねり部材４３ａの先端部が第２ひねり部材４３ｂの先端部に接触するまでは、圧縮バネ９４で押されて進出する。第１カムフォロアプレート５５ａと第１取付け部材５１ａとが進出している間は、カッター９１の先端部は、第１ひねり部材４３ａの内部に収納された状態となっている。

そして、第１及び第２カムフォロアプレート５５ａ，５５ｂの進出により、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂの先端部が接触して圧接すると、第１及び第２取付け部材５１ａ,５１ｂは進出できなくなり、引き続き第１カムフォロアプレート５５ａが進出移動すると、圧縮バネ９４が圧縮されてカッター９１が第１ひねり部材４３ａ及び第１取付け部材５１ａに対して進出し始める。カッター９１が第１ひねり部材４３ａから突出すると扁平状の筒状連続シートＳが切断される。
なお、第１取付け部材５１ａと第２取付け部材５１ｂの移動ストロークは、第１取付け部材５１ａでのカッター９１の進出を考慮して第１取付け部材５１ａの移動ストロークの方を長くしている。

筒状連続シートＳがカッター９１によって切断されると、被包装物Ｔを包み込んだ筒状連続シートＳを包装物保持部７の保持プレート７１で保持した状態で、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂにより切断された筒状連続シートＳを挟持したまま回転駆動部６により第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂを一回転させてひねりを行う。

そして、第１及び第２開閉カム５６ａ，５６ｂが開く方向に後退し、第１カムフォロア５４ａを介して第１カムフォロアプレート５５ａが後退する。第１カムフォロアプレート５５ａの後退により、まず、圧縮バネ９４の弾性回復によりカッター９１が第１ひねり部材４３ａの内部に向かって後退する。圧縮バネ９４の弾性回復により第１カムフォロアプレート５５ａのプレートストッパー９７が第１取付け部材５１ａに設けたストッパー受部９８に当接するとカッター９１の後退が停止する。そして、プレートストッパー９７がストッパー受部９８に当接することにより、第１カムフォロアプレート５５ａの後退に連動して第１取付け部材５１ａも後退し始め、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂの先端部が離れて図５の状態になる。

本実施形態では、カッター９１、カッター用レール９２、カッター用スライドブロック９３、圧縮バネ９４、バネ受け９５、バネストッパー９６、プレートストッパー９７及びストッパー受部９８により、カッター移動機構９が構成されている。
このように、カッター９１は、第１カムフォロアプレート５５ａの開閉動作により、第１取付け部材５１ａ及び第１ひねり部材４３ａに対して水平方向にスライドできるようになっている。

なお、カッター９１が設けられていない第２取付け部材５１ｂは、第２カムフォロア５４ｂが取り付けられる第２カムフォロアプレート５５ｂに固定されている。第２開閉カム５６ｂの開閉動作により、第２カムフォロア５４ｂを介して第２カムフォロアプレート５５ｂが開閉して、第２取付け部材５１ｂ及び第２ひねり部材４３ｂが開閉する。

＜被包装物検知手段＞
本実施形態に係る包装装置１は、図９に示すように、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂと包装物保持部７との間に、筒状の連続シートＳ内の被包装物Ｔの有無を検知する検知手段４０が配置されている。検知手段４０による連続シートＳ内の被包装物Ｔの有無の検知結果は制御装置１２に送られる。
検知手段４０としては、例えば、近接センサや光電センサが挙げられるが、これらセンサに限らず、被包装物Ｔの有無を検出できるセンサであればあらゆるセンサを適用できる。

［制御装置］
本実施形態では、搬送ユニット３の搬送用駆動モータ３４及びベルト移動用エアシリンダ３９の駆動、縦シールユニット３５の加熱、回転ひねりユニット４における上部エアシリンダ４１ｂ、下部エアシリンダ４２ｂ、開閉駆動モータ５８ｋ、歯車駆動モータ６５、スリップリング６６、エアシリンダ７６及び収縮吸収用エアシリンダ８０の駆動、上下駆動ユニット１０の駆動用モータ１０ｄの駆動、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂの加熱、及び、供給パイプ２１への被包装物Ｔの供給の制御を制御装置１２で行う。

制御装置１２では、不規則に数量の異なる被包装物Ｔを筒状連続シートＳ内に供給しても、自動的に確実にひねり包装を行うために、検知手段４０による連続シートＳ内の被包装物Ｔの有無の検知結果に基づいて、回転ひねりユニット４によるひねり及び切断の制御を行う。

具体的には、制御装置１２により筒状連続シートＳ内への被包装物Ｔの供給量を一定になるように制御するだけでなく、不規則な数量となるように制御したり、手動により所望の数量の被包装物Ｔを供給したりする場合でも、検知手段４０により連続シートＳ内の被包装物Ｔを検知した後に検知されなくなると、制御装置１２が被包装物をひねり包装できると判断し、連続シートＳの搬送を一時停止して、回転ひねりユニット４によるひねり及び切断の制御を行う。

さらに、本実施形態の制御装置１２は、被包装物Ｔの数量が設定されている場合には、回転ひねりユニット４によるひねり及び切断の制御を行う際、上部押さえ部４１を移動させて筒状連続シートＳを挟持した後に、上部押さえ部４１より上方に位置する筒状連続シートＳの内部に供給パイプ２１から所定量の被包装物Ｔを供給するように制御する。なお、手動で被包装物Ｔを筒状連続シートＳ内に供給する場合でも、上部押さえ部４１を移動させて筒状連続シートＳを挟持した後に、被包装物Ｔを供給しておくことができる。

［動作の説明］
次に、上記実施の形態に係る包装装置１による筒状連続シートＳのひねり及び切断の動作について図９から図１２に基づいて説明する。包装装置１は、制御装置１２により各機器を駆動制御することによってひねり及び切断が行われる。

まず、手動により、連続シートＳをリールから繰り出してフォーマー２２によってＵ字状に湾曲させて供給パイプ２１とフォーマー２２との間に進入させて幅方向両端部が重なり合った状態の筒状に整形する。

筒状に整形された連続シートＳを搬送ユニット３を通過させて回転ひねりユニット４の下端まで引き出し、連続シートＳを搬送可能状態にしておく。連続シートＳの下端部は、予め手動でひねってひねり部分を形成しておいてもよいし、被包装物Ｔを供給する前に回転ひねりユニット４を駆動させてひねり部分を形成しておいてもよい。

図示しない運転スイッチが投入されると、ホッパからひねり包装を行う数量が一定となるように、又は、不規則となるように被包装物Ｔが供給パイプ２１へと供給されると共に、搬送ユニット３の無端搬送ベルト３１が供給パイプ２１に向かって移動して無端搬送ベルト３１と供給パイプ２１とによって連続シートＳが押さえつけられて、搬送ユニット３の搬送用駆動モータ３４が駆動する。

搬送用駆動モータ３４が駆動すると、図１０(1)に示すように、リールから繰り出さる連続シートＳは回転ひねりユニット４に搬送される。このとき、連続シートＳ内には、搬送ユニット３の出口まで延びる供給パイプ２１から所定量の被包装物Ｔが上下に整列した状態で確実に供給される。連続シートＳの下端はひねられて閉鎖されているので、被包装物Ｔが包まれた状態で連続シートＳは下方に向けて搬送される。このとき、連続シートＳ内の被包装物Ｔの有無を検知手段４０により検知する。

そして、図９に示すように、連続シートＳが下方に向けて搬送されて最上位の被包装物Ｔが包装物保持部７で保持される位置まで搬送されて、連続シートＳ内の被包装物Ｔが検知手段４０により検知されなくなると、図１０(2)に示すように搬送を一時停止する。搬送が停止されると、上部押さえ部４１の上部板状部材４１ａと下部押さえ部４２の下部板状部材４２ａが互いに進出して、包装物保持部７よりも上方の筒状の連続シートＳの部分が、上部板状部材４１ａと下部板状部材４２ａとで扁平状になるように押さえられる。また、包装物保持部７において、６枚の保持プレート７１で被包装物Ｔが包まれた連続シートＳの全周囲が保持される。

なお、上部押さえ部４１により連続シートＳが押さえつけられると、供給パイプ２１からは、次に包装する被包装物Ｔが供給され、図１０(3)に示すように、供給パイプ２１の下部で被包装物Ｔが待機する。さらに、図１０(3)に示すように、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂが進出して、上部板状部材４１ａと下部板状部材４２ａに押さえられて扁平状態となっている連続シートＳを挟持する。

次に、連続シートＳは、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂによって挟持されたまま、図１０(4)に示すように、カッター９１を進出させて連続シートＳの第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂで挟持されている中間位置を切断する。

そして、図１０(4)に示すように、被包装物Ｔを包み込んだ連続シートＳを包装物保持部７の保持プレート７１で保持した状態で、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂにより切断された連続シートＳを挟持したまま回転駆動部６により第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂを一回転させる。連続シートＳは、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂで挟持された部分が扁平状に維持されたまま、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂよりも上方と下方の２箇所でひねられる。第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂを回転させる際に、下部押さえ部４２の下部板状部材４２ａを連続シートＳから離反させておく。そして、ひねり加工が終わると上部押さえ部４１の上部板状部材４１ａを連続シートＳから離反させる。

包装物保持部７では、ひねりを行う際、保持プレート７１で被包装物Ｔを包み込んだ連続シートＳを保持した状態を維持するので、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂを回転させても、被包装物Ｔを包み込んだ連続シートＳの部分が回転することなく、連続シートＳのひねり加工を確実に行うことができる。

連続シートＳの切断とひねりが終了すると、図１０(5)に示すように、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂを後退させると共に、包装物保持部７によるシートの保持が解除される。筒状の連続シートＳの下端部は、ひねりにより閉鎖された状態になる。また、切断された連続シートＳは、上下両端部にひねり部分を有し、被包装物Ｔがシートで覆われた包装物Ｐとなる。２箇所のひねり部分を有する包装物Ｐは、包装物保持部７による保持が解除されて落下する。

第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂよりも上方に位置する下端がひねられた連続シートＳは、下端部が閉鎖状態となるので、上部板状部材４１ａが離反しても、供給パイプ２１の下部で待機している被包装物Ｔは、連続シートＳのひねり部分で受け止められて落下しない。

２箇所のひねり部分を有する包装物Ｐが落下すると、図１０(1)に示すように、連続シートＳの搬送が再び開始されて、連続シートＳの被包装物Ｔが包み込まれた部分が包装物保持部７で保持される位置まで連続シートＳが搬送される。連続シートＳの被包装物Ｔが検知手段４０によって検知された後、検知されなくなると包み込まれた部分が包装物保持部７で保持され、同様にして連続シートＳのひねり加工と切断が行われる。

以上説明したように、本実施形態に係る包装装置１によれば、筒状の連続シートＳの下端部がひねられて閉鎖された状態で、筒状の連続シートＳの内部に所望量の被包装物Ｔを供給し、連続シートＳの被包装物Ｔが検知手段４０によって検知された後に検知されなくなると、上部のひねりと切断とを行うので、ひねり包装をする被包装物の数量等が変動しても確実にひねり包装を行うことができる。その結果、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂの位置や検知手段４０の位置を変更することなく、ひねり包装をする被包装物Ｔの数量が不規則であっても、自在にひねりピッチを変更して確実にひねり包装を行うことができる。

例えば、図９に示すように、被包装物Ｔの数を３個に設定してひねり包装を行った後に、図１１に示すように１個だけひねり包装をし、次に、図１２に示すように５個を一度にひねり包装をすることができる。このように、ひねり包装を行う数量が不規則であっても、検知手段４０による検知結果に基づいて、ひねり包装を行うので、被包装物Ｔの数量に変動があっても、ひねりピッチを自在に変更して確実にひねり包装を行うことができる。

なお、被包装物Ｔが１個の場合のように、包装物保持部７の保持プレート７１の長さの範囲内で全ての被包装物Ｔを保持できる場合にも、被包装物Ｔが５個の場合のように全ての被包装物Ｔを保持プレート７１で保持できない場合にも、最上位に位置する被包装物Ｔを保持プレート７１の上端部で保持するようにする。

さらに、上部押さえ部４１によって連続シートＳを押さえつけている間に、供給パイプ２１内に次に包装する被包装物Ｔを供給しておいて、筒状の連続シートＳのひねりを行うので、連続シートＳのひねりと切断が終了して、上部押さえ部４１を離反させた時点で、ひねりによって下端が閉鎖された連続シートＳの内部に次に包装する被包装物Ｔをすぐに供給することができる。その結果、連続シートＳの切断後、被包装物Ｔを包み込んだ連続シートを直ぐに包装物保持部の位置まで搬送して、次のひねり動作に移ることができる。

特に、供給パイプ２１の下端部が、上部押さえ部４１の近くまで延びているので、供給パイプ２１によって連続シートＳの筒状を維持すると共に、供給パイプ２１の内部に次のひねり包装用の被包装物Ｔを整列した状態で待機させておくことができる。

さらに、包装物保持部７によって被包装物Ｔが包み込まれた連続シートＳを保持した状態で連続シートＳのひねり及び切断を行うので、包装物Ｐは外観良好なひねり状態にできるし、機械の振動等が発生しても、被包装物Ｔが連続シートＳに対して位置ズレするのを防止できる。

なお、本実施形態は、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂにより筒状の連続シートＳを単にひねるだけのひねり包装について説明したが、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂを加熱して、筒状の連続シートＳを扁平状に挟持した状態で熱シールを行うと共にひねりを行って切断するシール・ひねり包装をすることもできる。
本実施形態に係る包装装置１によれば、熱シールとひねりを行うことにより、上下両端部に横シール部分とひねり部分とを有する包装物Ｐが得られる。

さらに、横シールだけでなく縦シールも行うシール・ひねり包装も行うことができる。縦シールも行う場合には、手動により連続シートＳを供給パイプ２１とフォーマー２２との間に進入させる際に、幅方向両端部をフォーマー２２のスリットから外方に突出させて、縦シールユニット３５により連続シートＳの幅方向両端部を縦に熱シールする。縦シールは、例えば、図１０(2)に示すように、被包装物Ｔを包み込んだ筒状連続シートＳが、包装物保持部７で保持される位置まで搬送されて搬送が停止されると行うようにする。

また、本実施形態の包装装置１によれば、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂを回転させることなく、縦シール及び横シールを行って、通常のピロー包装のみを行うこともできる。
この場合、被包装物Ｔが供給された筒状連続シートＳを包装物保持部７で保持しながら熱シールを行う。その結果、筒状連続シートＳ内に多めの被包装物Ｔを供給しても、被包装物Ｔを筒状連続シートＳ越しに包装物保持部７で保持するので、被包装物Ｔの荷重で筒状連続シートＳが破断することなく確実に上部の熱シール及び切断を行うことができる。

本実施形態では、図９から図１２に示す筒状連続シートＳのひねり及び切断は、筒状連続シートＳを間欠的に搬送して行ったが、図１３に示すように、筒状連続シートＳを連続搬送しながら行うこともできる。

連続搬送しながらひねり包装を行う場合は、図１３(1)に示すように、被包装物Ｔが供給された状態の筒状連続シートＳを搬送し、被包装物Ｔが検知手段４０で検知されなくなると、図１３(2)に示すように、筒状連続シートＳを包装物保持部７で保持すると共に、上部押さえ部４１と下部押さえ部４２とで筒状連続シートＳを押さえつける。そして、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂよりも上方の筒状連続シートＳの内部に次の被包装物Ｔを供給しておく。

筒状連続シートＳが、上部押さえ部４１と下部押さえ部４２で扁平状に押さえつけられると、図１３(3)に示すように、上下駆動ユニット１０を駆動させて、回転ひねりユニット４全体を下降させながら、筒状連続シートＳの搬送も続行して、筒状連続シートＳを熱シールする。

さらに、回転ひねりユニット４の下降と、筒状連続シートＳの搬送を続けながら、図１３(4)に示すように、上部押さえ部４１と下部押さえ部４２とを筒状連続シートＳから離反させると共に、筒状連続シートＳを第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂで挟持したまま切断して第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂを回転させる。そして、図１３(5)に示すように、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂを離反させ、包装物保持部７の保持を解除して、包装物Ｐを落下させる。

包装物Ｐを落下させると、検知手段４０で被包装物Ｔの有無を検知すると共に筒状連続シートＳの搬送を続けながら、図１３(6)に示すように、回転ひねりユニット４を下降する前の位置まで上昇させる。筒状連続シートＳの内部には、次に包装する被包装物Ｔが収容されているので、回転ひねりユニット４を所定の位置まで上昇させている途中で検知手段４０により被包装物Ｔが検知され、被包装物Ｔが検知されなくなると、図１３(2)に示すように、回転ひねりユニット４を下降させて横シール、ひねり及び切断を行う。

このように、筒状連続シートＳを搬送しながら回転ひねりユニット４の全体を下降させて、熱シール、ひねり及び切断を行うことができるので、時間の無駄がない連続シール・ひねり包装を行って包装物の生産性を向上できる。

また、図１４に示すように、検知手段は、ひねり動作時に被包装物Ｔの最下端となる下端位置に配置される第１検知手段４０ａと、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂと包装物保持部７との間の上端位置に配置される第２検知手段４０ｂと、第１検知手段４０ａと第２検知手段４０ｂとの間に配置される第３検知手段４０ｃとから構成することもできる。

第１検知手段４０ａが配置される下端位置とは、連続シートＳ内に一定量の被包装物Ｔが供給される場合において、供給される被包装物Ｔの設定量に基づいて決定されるひねり動作時の被包装物Ｔの最下端となる位置のことを言う。なお、被包装物Ｔの設定量に合わせて第１検知手段４０ａの位置を変更できるようにするために、第１検知手段４０ａは、上下方向に移動可能に配置される。

制御装置１２は、例えば、被包装物Ｔの数量を３個と設定した場合には、連続シートＳの搬送時に、第１検知手段４０ａが被包装物Ｔを検知した時に、第３検知手段４０ｃも被包装物Ｔを検知したままの状態で、第２検知手段４０ｂが被包装物Ｔを検知しなくなった場合には、正常に設定量の被包装物Ｔが供給されていると判断してひねり動作を行うように制御する。
また、連続シートＳの搬送時に、第１検知手段４０ａが被包装物Ｔを検知した時に、第２検知手段４０ｂと第３検知手段４０ｃとが被包装物Ｔを検知しない場合には、被包装物Ｔの数量が設定量よりも足りないと判断してひねり動作を一時停止するように制御する。
さらに、連続シートＳの搬送時に、第１検知手段４０ａが被包装物Ｔを検知した時に、第２検知手段４０ｂと第３検知手段４０ｃも被包装物Ｔを検知している場合には、被包装物Ｔの数量が設定量よりも多いと判断してひねり動作を中止するように制御する。

なお、検知手段を複数設ける場合は、図１４に示すように、３つに限らず、少なくとも第１検知手段４０ａと第２検知手段４０ｂを設けることにより、被包装物Ｔの数量が設定量よりも多くて第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂにより連続シートＳのみを挟持することができないという不具合を回避でき、回転ひねりユニット４の損傷を防止できる。
さらに、検知手段を４つ以上設ける場合には、さらに、細かく被包装物Ｔの状態を検知することができる。

このように複数の検知手段を設けることにより、予め連続シートＳ内に供給する被包装物Ｔの数量や包装する長さ等を決めている場合に、被包装物Ｔの数量等が正常であるか、又は、異常であるかを判断して、正常な数量等で被包装物Ｔが供給された場合にのみ、確実にひねり包装することができる。
その結果、被包装物Ｔの設定量を変更する場合、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂの位置を変更することなく、変更する設定量に対して自在にひねりピッチを変更でき、さらに、不良な包装物をできるだけ少なくして生産性を向上できるし、回転ひねりユニット４の損傷も防止できる。

なお、供給する被包装物Ｔの量が固定されている場合には、図１４に示す第１検知手段４０ａのみを作動させて、連続シートＳの搬送時に、第１検知手段４０ａが被包装物Ｔを検知した時に、被包装物Ｔのひねり包装ができる状態になったと判断してひねり動作を行うように制御することもできる。
この場合でも、被包装物Ｔの設定量を変更する場合、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂの位置を変更することなく、第１検知手段４０ａの位置を被包装物Ｔの数量等に合わせて変更するだけで、変更する設定量に対して自在にひねりピッチを変更できる。

なお、上記実施形態では、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂの上方と下方に、上部押さえ部４１と下部押さえ部４２とを設けたが、上部押さえ部４１及び下部押さえ部４２は設けず、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂのみで筒状連続シートＳを挟持してひねりをすることもできる。
この場合には、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂによって筒状連続シートＳが押さえつけられると、供給パイプ２１から次に包装する被包装物Ｔを供給して、供給パイプ２１の下部で被包装物Ｔを待機させる。

また、本発明の包装装置で包装される被包装物としては、特に限定されず、ひねり包装のみを行う場合には、例えば、食品では、キャンディ、ラムネ、おかき、グミ等の固体物や、餡子などの練り物、ゼリー状の物、さらには、食品以外の物では、石鹸・フィルム球体内に液体が入った入浴剤・などフィルムや紙等のシートでひねり包装される物であれば本発明の包装装置でひねり包装することができる。
従って、本発明の包装装置によれば、上記実施形態のように被包装物を上下に整列させた状態でひねり包装もできるし、例えば、多数の小さいバラもの食品を一塊にしてひねり包装することもできる。

さらに、シール・ひねり包装を行う場合には、液体、粘体、固液混合、粉体、流体、バラもの食品など、熱可塑性フィルム等のシートでシール包装できる物であれば本発明の包装装置で包装することができる。例えば、液体、粘体、固液混合であれば、スープ、みそ、マヨネーズ、餡子などが挙げられる。粉体であれば、調味料、小麦粉、グラニュー糖、粉末コーヒー、粉石けんなどが挙げられる。粒体であれば、コーヒー豆、キャンデー、ナッツ類、豆菓子、穀類などが挙げられる。
本発明の包装装置によれば、１つの包装物に対する被包装物の種類、数量、重量、容積等を不規則に変動させても柔軟に対応したシール・ひねり包装も可能となる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲において種々の変形が可能である。
例えば、本実施形態では、連続シートを切断した後に、ひねりを行ったが、ひねりを行った後に連続シートを切断するようにしてもよい。このように連続シートのひねりと切断を行う場合、カッターの移動機構を開閉カムの動きに連動させるのではなく、エアシリンダなどの駆動手段を用いて、ひねり部材とは独立して駆動させるようにする。

１ 包装装置
３ 搬送ユニット
４ 回転ひねりユニット
６ 回転駆動部
７ 包装物保持部
１２ 制御装置
４０ 検知手段
４３ａ 第１ひねり部材
４３ｂ 第２ひねり部材
９１ カッター
Ｔ 被包装物
Ｓ 連続シート

Claims (5)

1. 幅方向に湾曲させて筒状に整形された連続シートを下方に向けて搬送する搬送部と、
   搬送部の下方に配置され、連続シートの途中を掴んでひねる回転ひねり機構とを備え、
   回転ひねり機構は、
   水平方向に移動可能に対向配置され、筒状の連続シートを挟持して扁平にするひねり部材と、
   連続シートをひねり部材により押えた状態で、ひねり部材を回転させる回転駆動部と、
   ひねり部材の上下中間位置に水平方向に移動可能に配置され、ひねり部材によって挟持された連続シートを切断するカッターと、
   ひねり部材の下方に配置され、被包装物が包み込まれた連続シートを保持する水平方向に移動可能な包装物保持部と、
   ひねり部材の下方に配置され、筒状の連続シート内の被包装物の有無を検知する検知手段と、
   搬送部の駆動、回転ひねり機構の駆動、及び、連続シート内への被包装物の供給量を制御する制御部とを備え、
   この回転ひねり機構を一つ備えており、
   制御部は、連続シートの搬送時の検知手段による連続シート内に供給された被包装物の有無の検知結果に基づいて、回転ひねり機構による回転ひねり動作に入るように制御する構成としていることを特徴とする包装装置。
2. 請求項１に記載の包装装置において、
   検知手段は、ひねり部材と包装物保持部との間に配置され、
   制御部は、連続シートの搬送時に、検知手段により連続シート内に供給された被包装物を検知した後に検知されなくなると、回転ひねり機構による回転ひねり動作に入るように制御する構成としていることを特徴とする包装装置。
3. 請求項１に記載の包装装置において、
   検知手段は、ひねり動作時の被包装物の最下端となる下端位置に配置され、
   制御部は、連続シートの搬送時に、検知手段が被包装物を検知すると、回転ひねり機構による回転ひねり動作に入るように制御する構成としていることを特徴とする包装装置。
4. 請求項３に記載の包装装置において、
   検知手段は、ひねり動作時の被包装物の最下端となる下端位置と、ひねり部材と包装物保持部との間の上端位置の少なくとも２箇所に配置され、
   制御部は、連続シートの搬送時に、検知手段により下端位置及び上端位置において連続シート内に供給された被包装物を検知した場合には、回転ひねり機構による回転ひねり動作を行わないように制御する構成としていることを特徴とする包装装置。
5. 請求項１から請求項４の何れか１項に記載の包装装置において、
   搬送部は、筒状の連続シートの幅方向両端部同士を縦方向に熱シールする縦シール装置を備え、
   回転ひねり機構のひねり部材が、筒状の連続シートを横方向に熱シールできるように構成されていることを特徴とする包装装置。

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