JP6152132B2 - ひねり包装装置 - Google Patents

Description

本発明は、キャンディなどの被包装物に包装紙を筒状に巻き付けて、包装紙における被包装物の両端側をひねり加工すると共に切断するひねり包装装置に関するものである。

従来、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、ホッパから送られてくる被包装物を受け取って水平方向に移送する移送装置と、移送装置の下流側に配置され、リールから繰り出される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とを備える。
さらに、フォーマーの下流側には、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を備える。

従来のひねり包装装置では、被包装物が連続シートに対して常に安定した位置で包装されてひねり加工が行えるようにするために、チャック部により連続シート越しに被包装物を掴んだ状態で水平方向に移動させながら連続シートを切断し、さらに、被包装物及び切断後の包装シートをチャック部で掴んで水平方向に移動させながら、包装シートの両端部が上下に位置するようにチャック部を回転させて、ひねり装置で包装シートの両端部をひねって包装を完了するようになっている。

特開２００８−１３７７１６号公報

しかしながら、上記従来のものでは、連続シート越しに被包装物を掴んだ状態のチャック部を水平方向に移動させながら連続シートを切断してひねり加工を行うため、複数の被包装物を連続シート越しに一度にチャック部で掴んでひねり包装を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、被包装物が連続シートに対して位置ズレすることなく、複数の被包装物でも確実にひねり包装が行えるひねり包装装置を提供する。

本発明のひねり包装装置は、
幅方向に湾曲させて筒状に整形された連続シートの長手方向が上下方向となるように配置された途中を掴んでひねる回転ひねり機構を備え、
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上下方向に所定長さに亘って挟持して扁平状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の内部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を備えていることを特徴とする。

このような構成により、筒状の連続シートの下端部がひねられて閉鎖された状態で、筒状の連続シートの内部に被包装物を供給しておいて、被包装物が包み込まれた状態で連続シートを下方に搬送して、包装物保持部で被包装物と共に連続シートを保持しながら包装物保持部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押さえ込んで、扁平状の連続シートを挟持することが可能となる。
さらに、包装物保持部で連続シートを被包装物と共に保持したまま、ひねり部材を回転させることにより、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ことができる。そして、連続シートにおけるひねり部材で挟持している部分をカッターで切断することにより、ひねり部材よりも下方側に、上下両端部にひねり部分を有し、被包装物が筒状シートで覆われた包装物を完成することができ、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。
このように、筒状の連続シートの下端部がひねられて閉鎖された状態で、筒状の連続シートの内部に被包装物を供給した後に、上部がひねられると共に切断されるので、複数の被包装物でも確実にひねり包装を行うことができる。

さらに、本発明のひねり包装装置は、
回転ひねり機構が、ひねり部材を水平方向に移動させるひねり部材開閉機構を備え、
ひねり部材開閉機構は、
各ひねり部材が上方に向けて突出するピン部を有し、
ひねり部材のピン部が嵌め合わされ、両端部が開放される半円の円弧溝を下面に有し、各円弧溝の両端開放部が接続することにより環状溝が形成されるように水平方向に移動可能に配置される１対の板状の開閉部材と、
開閉部材を水平方向に移動させる駆動機構とを備えるように構成することが好ましい。

回転ひねり機構が、このようなひねり部材開閉機構を備えることにより、ひねり部材開閉機構の開閉部材の水平移動によりひねり部材を水平方向に移動させて、ひねり部材間に内部に被包装物を有する筒状の連続シートを通過させ、その後にひねり部材により連続シートを扁平状にすることが可能となる。しかも、開閉部材を互いに接触させて連続した環状溝を形成することにより、この環状溝内にひねり部材のピン部を摺動させることができるので、水平方向に移動する開閉部材がひねり部材の回転の妨げとなることなくひねり部材を良好に回転させることができる。

また、本発明のひねり包装装置は、
回転ひねり機構の上方に配置されて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、
筒状に整形された連続シートの内部に配置され、回転ひねり機構の入口近くまで延びる被包装物が供給される供給パイプと、
搬送部の駆動、回転ひねり機構の駆動、及び、供給パイプへの被包装物の供給を制御する制御部とを備え、
制御部は、回転ひねり機構のひねり部材及び包装物保持部を移動させて連続シートを保持した後に、回転駆動部によるひねり部材の回転動作と、カッターによる連続シートの切断動作とを行う制御と、ひねり部材よりも上方位置で扁平状態となっている筒状の連続シートの内部へ供給パイプから被包装物を供給する制御と、搬送部により連続シートを搬送する制御とを行うように構成することが好ましい。

このような構成によれば、制御部による駆動制御で、供給パイプからの被包装物の供給と、供給される被包装物の量に基づく搬送部による連続シートの搬送量と、回転ひねり機構によるひねり及び切断の制御とを行うことにより、自動的に所望の複数の被包装物をまとめてひねり包装をすることができる。
さらに、供給パイプの下端部が回転ひねり機構の入口近くまで延びているので、連続シートを供給パイプによって筒状を維持すると共に、包装物保持部で被包装物が包み込まれた連続シートを保持した状態で連続シートのひねり加工を行うことができるので、包装物は外観良好なひねり状態にできる。

また、本発明のひねり包装装置は、
回転ひねり機構全体を上下方向に移動可能とする上下駆動機構を備え、
制御部は、上下駆動機構を駆動して回転ひねり機構全体を下方に移動させながら、ひねり部材及び包装物保持部による連続シートの押え動作、連続シート内への被包装物の供給動作、搬送部による連続シートの搬送動作、ひねり部材と回転駆動部とによるひねり動作、および、連続シートの切断動作を行い、シート切断後に、ひねり部材及び包装物保持部による連続シートの押え動作を解除して、回転ひねり機構全体を上昇させるように上下駆動機構を制御する構成とすることができる。

このように上下駆動機構によって回転ひねり機構の全体を上下方向に移動可能にして、連続シートを搬送しながら回転ひねり機構を下降させてひねり加工・切断加工を行うので、連続シートの搬送を間欠的に停止してひねり加工及び切断加工を行うのではなく、連続シートの連続搬送を行いながら、ひねり加工と切断加工とを行うことができ、ひねり包装物の生産を向上できる。

さらに、本発明のひねり包装装置は、
筒状に整形された連続シートの内部に配置され、回転ひねり機構の入口近くまで延びる被包装物が供給される供給パイプと、
回転ひねり機構全体を上下方向に移動可能とする上下駆動機構と、
上下駆動機構の駆動、回転ひねり機構の駆動、及び、供給パイプへの被包装物の供給を制御する制御部とを備え、
制御部は、
回転ひねり機構のひねり部材及び包装物保持部を移動させて連続シートを押さえて保持した後に、
上下駆動機構を駆動して回転ひねり機構全体を下方に移動させながら、連続シート内への被包装物の供給動作、回転駆動部によるひねり部材の回転動作、および、カッターによる連続シートの切断動作を行い、シート切断後に、ひねり部材及び包装物保持部による連続シートの押え動作を解除して、回転ひねり機構全体を上昇させるように上下駆動機構を制御する構成とすることもできる。

このように上下駆動機構によって回転ひねり機構の全体を上下方向に移動可能にすることで、搬送部を設けなくても、又は、搬送部を動作させなくても、ひねり部材及び包装物保持部により連続シートを保持した状態で回転ひねり機構を供給される被包装物の量に基づいて下降動作することによって連続シートを下方に向けて搬送することができる。その結果、搬送部を用いずに連続シートを搬送しながらひねり加工及び切断加工を行うことが可能となる。

また、本発明のひねり包装装置は、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もできる。
このように熱シールできる構成とすることで、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。

本発明のひねり包装装置によれば、筒状の連続シートの下端部がひねられて閉鎖された状態で、被包装物を筒状の連続シートの内部に供給して連続シートの上部のひねり加工と切断加工を行うので、複数の被包装物をまとめて確実にひねり包装を行うことができる。

本発明の実施形態１に係るひねり包装装置の全体正面図である。 本発明の実施形態１に係るひねり包装装置の全体側面図である。 本発明の実施形態１に係るひねり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１に係るひねり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１に係るひねり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１に係るひねり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１に係るひねり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１に係るひねり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１に係るひねり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動きを説明するための説明図であって。(A)は、保持プレートが開いた状態を示し、(B)は、保持プレートが閉じた状態を示す。 本発明の実施形態１に係るひねり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１に係るひねり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。 本発明の実施形態２に係るひねり包装装置による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。

[実施形態１]
以下に、本発明の実施形態１について添付図面を参照しながら説明する。
図１に示すひねり包装装置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、筒状に整形された連続シートＳを下方に向けて搬送するための搬送ユニット３と、筒状に整形された連続シート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。

ひねり包装装置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。

矩形の底板１１ｈには、４つの角部に４本の縦フレーム１１ｅが固定されると共に縁部に沿って水平に配置される３本の下部フレーム１１ｂが固定されている。縦フレーム１１ｅの下端は下部フレーム１１ｂの端部に固定されている。また、正面が開放されるように４本の縦フレーム１１ｅの上端には水平に配置される３本の上部フレーム１１ａが、上下中間部には水平に配置される３本の中間フレーム１１ｃが固定されている。さらに、対向配置される２本の中間フレーム１１ｃの中間部には、中間フレーム１１ｃ同士を連結するように水平補強フレーム１１ｄが固定されている。また、対向配置される２本の中間フレーム１１ｃの水平補強フレーム１１ｄが固定される位置には、下部フレーム１１ｂと中間フレーム１１ｃとを連結する垂直補強フレーム１１ｆが固定されている。
そして、上部フレーム１１ａに矩形の天板１１ｇが固定され、中間フレーム１１ｃと水平補強フレーム１１ｄとに矩形の中板１１ｉが固定される。

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。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。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を備えており、上部支持板２３、上部支持軸２４、下部支持板２５及び下部支持軸２６により構成されている。
長尺板状の上部支持板２３は、上下に延びる４本の上部支持軸２４を介して下部支持板２５に固定されている。さらに、下部支持板２５は、中間フレーム１１ｃに掛け渡される長さを有する長尺板状に形成され、図２に示すように、４本の下部支持軸２６を介して中間フレーム１１ｃに支持されている。

供給パイプ２１は、上端近くに上部フランジ部２１ａを有し、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。供給パイプ２１は、図１及び図２に示すように、上部支持板２３、上部支持軸２４、下部支持板２５及び下部支持軸２６を介して中間フレーム１１ｃに支持されている。
上部支持板２３の長手方向中間部及び下部支持板２５の長手方向中間部には、供給パイプ２１を挿通する穴が形成されており、供給パイプ２１の上部フランジ部２１ａを上部支持板２３に載せてボルトにより固定することにより供給パイプ２１が上部支持板２３に固定される。下部支持板２５に形成する穴は、供給パイプ２１の外周面に沿わす連続シートＳも挿通可能な大きさに形成されている。

フォーマー２２は、上部先端が斜めに傾斜し、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。下部支持板２５の穴の周囲にフォーマー２２の下部フランジ部２２ａを固定し、フォーマー２２内に供給パイプ２１を挿通している。フォーマー２２の内面と供給パイプ２１の外面との間には、連続シートＳが搬送可能に挿通できる隙間が形成される。

図示しないリールから繰り出されてガイドローラ１１ｊによって案内されてきた連続シート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との間に挿入される。連続シートＳがフォーマー２２を通過することにより、図１に示すように、連続シートＳの幅方向両端部が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。
さらに、供給パイプ２１の下端部が回転ひねりユニット４の入口近くまで延びているので、連続シートＳは供給パイプ２１によって筒状が維持されて、供給パイプ２１内の下端部において被包装物Ｔを待機させておくことができるので、後述する包装物保持部７により被包装物Ｔが包み込まれた連続シートＳを外観良好な状態で保持して連続シートＳのひねり加工を行うことができ、その結果、外観が良好な包装物Ｐを得られる。

［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、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。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。無端搬送ベルト３１は、図示していないが、外周には連続シートＳを供給パイプ２１に向けて押圧する押圧突起が隆起している。

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。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が上下方向に延びる長尺なベルト取付け板３５に支持される。１対のベルト取付け板３５は、図１に示すように、上下２本のガイドバー３６に水平方向に移動可能に支持されている。２本のガイドバー３６は、図１及び図２に示すように、１対のサイドプレート３７に両端が固定され、サイドプレート３７は、後部のベースプレート３８に固定されている。ベースプレート３８は、中板１１ｉの端部と連結するように、水平補強フレーム１１ｄ及び垂直補強フレーム１１ｆに固定される。
さらに、各サイドプレート３７には、ベルト取付け板３５を水平方向に移動させるベルト移動用エアシリンダ３９が取り付けられている。

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の連続シートＳを下方に向けて搬送でき、しかも、供給パイプ２１から確実に筒状の連続シートＳの内部に被包装物Ｔを供給することができる。

［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、連続シートＳの途中を掴んでひねる動作行う。
回転ひねりユニット４は、図３から図５に示すように、筒状に整形された連続シートＳを扁平状に押さえる１対の上部押さえ部４１、上部押さえ部４１の下方に配置されて筒状に整形された連続シートＳを扁平状に押さえる１対の下部押さえ部４２、上部押さえ部４１と下部押さえ部４２との間に配置され扁平状の連続シート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、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から図５に示すように、長尺な１対の長尺支持フレーム８１と、それぞれの長尺支持フレーム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、回転駆動部６及び包装物保持部７を支持するためのリング状のベースフレーム８３とを備える。ベースフレーム８３は、長尺支持フレーム８１及び短尺支持フレーム８２の下端部に固定される。

長尺支持フレーム８１と短尺支持フレーム８２とで囲まれるスペース内に上部押さえ部４１、下部押さえ部４２、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂ、ひねり部材開閉機構５の一部、回転駆動部６、そして、包装物保持部７が配置される。また、長尺支持フレーム８１には、ひねり部材開閉機構５を構成する部材が支持される。

支持フレーム８は、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２本の支持軸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を支持するベースプレート３８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１のひねり包装装置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ている。また、駆動プーリー１０ｂ及び駆動用モータ１０ｄは図示しない支持板を介して垂直補強フレーム１１ｆ及び縦フレーム１１ｅに支持されている。

リニアブッシュ８４に、上下駆動ユニット１０の上下駆動用ベルト１０ａが連結され、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ようになっている。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の垂直壁が固定されて上部板状部材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、それぞれ対向する先端部が先細り状に形成されている。上部エアシリンダ４１ｂの駆動により、これら先細り状の先端部で筒状に整形された連続シート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の下方に配置される。下部押さえ部４２は、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、連続シートＳを挟持する方向に下部板状部材４２ａを水平移動させるための下部エアシリンダ４２ｂとを備える。下部エアシリンダ４２ｂは、短尺支持フレーム８２に固定されている板状のシリンダ取付ブラケット４２ｃ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のピストンロッドの先端部には、下部板状部材４２ａのピン部４２ｄを押圧するためのシリンダプッシャー４２ｅが固定され、下部エアシリンダ４２ｂの駆動によりシリンダプッシャー４２ｅを介してピン部４２ｄが押されるように構成されている。

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、これら薄板の先端部で筒状に整形された連続シートＳを扁平状になるように押さえ付ける。なお、筒状の連続シートＳを上下同時に押さえつけて扁平にするために、上部板状部材４１ａと下部板状部材４２ａの先端の位置は上下方向で同一の位置になっている。

また、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の駆動により、シリンダプッシャー４２ｅを介してピン部４２ｄが押されると、筒状の連続シートＳを押し合うように、圧縮ばねに抗して中心に向けて水平移動する。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、対向する下部板状部材４２ａは、圧縮ばねの回復により後退して、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で筒状の連続シートＳを挟持する前に確実に連続シート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による連続シートＳの挟持を確実に安定して行える。なお、上部押さえ部４１も下部押さえ部４２も、無くても差し支えない。

＜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ており、扁平状の連続シートＳを上下方向に所定長さに亘って挟持する高さを有する。第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂは、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、扁平状の連続シート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。また、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂは、連続シートＳを挟持する面を加熱することができる構成となっており、この部分を加熱することにより連続シートＳを熱シールできるようになっている。

＜ひねり部材開閉機構＞
第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂが取り付けられる第１及び第２取付け部材５１ａ,５１ｂは、図４から図６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、この２本のひねり部材用レール５３にそれぞれ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カムフォロア５４ａ及び第２カムフォロア５４ｂが本願発明のピン部となる。
第１カムフォロア５４ａ及び第２カムフォロア５４ｂは、頭部が第１及び第２カムフォロアプレート５５ａ，５５ｂから上方に突出するように第１及び第２カムフォロアプレート５５ａ，５５ｂ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。第１開閉カム５６ａと第１開閉カム取付プレート５７ａとにより本願発明の板状の開閉部材の一方を、第２開閉カム５６ｂと第２開閉カム取付プレート５７ｂとにより本願発明の板状の開閉部材の他方を構成する。

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の構成部材であって、本願発明の開閉部材を水平方向に移動させる駆動機構について説明する。
２本の長尺支持フレーム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。対向して配置される２本の開閉カム用レール５８ａには、第１開閉カム５６ａが固定された第１開閉カム取付プレート５７ａと第２開閉カム５６ｂが固定された第２開閉カム取付プレート５７ｂと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。

開閉カム用スライドブロック５８ｂは、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固定されている。そして、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上面には、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。

２本の長尺支持フレーム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、さらに、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を介して支持フレーム８を支持する支持軸８５に挿通したリニアブッシュ８４に固定されている。

本実施形態では、開閉駆動モータ５８ｋは、制御装置１２により、駆動軸５８ｇを所定の角度の範囲内で往復回転するように回転制御されている。開閉駆動モータ５８ｋを駆動して円板５８ｍが所定角度回転すると、クランクアーム５８ｊが直線的に動いて、開閉駆動レバー５８ｈを揺動させる。そして、開閉駆動レバー５８ｈの揺動で駆動軸５８ｇが回転し、駆動軸５８ｇの回転により開閉従動レバー５８ｆが揺動する。開閉従動レバー５８ｆの揺動により、開閉従動レバー５８ｆに接続される短ロッド５８ｄと長ロッド５８ｅが直線運動をする。

短ロッド５８ｄと長ロッド５８ｅの往復直線運動により、第１開閉カム取付プレート５７ａ及び第２開閉カム取付プレート５７ｂとを互いに離反した状態から近接する方向に移動させると第１及び第２開閉カム５６ａ，５６ｂが閉じ、近接した状態から離反する方向に移動させると第１及び第２開閉カム５６ａ，５６ｂが開くようになっている。

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が開閉するようになっている。

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っている。この状態で、筒状の連続シート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は、対向面が接触して、筒状の連続シートＳを扁平状態で挟持する。

＜回転駆動部＞
さらに、連続シートＳを挟持した状態の第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂを同時に回転させる回転駆動部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を回転させる４つの小平歯車６３とを備える。
大平歯車６１の上面には、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が固定されている。さらに、大平歯車６１は、筒状の連続シートＳが挿通できるように中心部に開口部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が互いに近接して第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂの先端部が当接し、筒状の連続シートＳを挟持している状態のとき、大平歯車６１を回転駆動するように構成されている。
第１及び第２開閉カム５６ａ，５６ｂが閉じると、第１及び第２開閉カム５６ａ，５６ｂの端面が接触して、それぞれの下面に形成した円弧溝が連続して環状の溝が形成された状態になる。円弧溝が連続した環状の溝となっているので、第１及び第２カムフォロア５４ａ，５４ｂは大平歯車６１の回転動作に伴って環状溝内を摺動し、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂも大平歯車６１と共に回転して、筒状の連続シートＳのひねり加工が行われる。

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が第１開閉カム５６ａの中央部に、第２カムフォロア５４ｂが第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、例えば、大平歯車６１上に、ヒータなどの電気駆動が必要な部材を配置させて、電源を供給できるように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、筒状の連続シートＳ及び連続シートＳに包み込まれた被包装物Ｔが挿通される。

＜包装物保持部＞
図５、図７、図８及び図９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の連続シート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、図７及び図９に示すように、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、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、図９(A)に示すように、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１に限定されない。
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、図９(B)に示すように、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、図９(A)に示す状態となって連続シートＳの保持が解除される。
保持片７１ａは、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１では、包装物保持部７の保持プレート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のない連続シートＳを挟持してひねり加工を行うと共に、連続シートＳを切断するようになっている。

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の動きにより、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を包み込んだ連続シートＳを保持プレート７１で保持したまま連続シートＳをひねると、ひねりにより連続シート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、連続シートＳを保持プレート７１で保持したままひねり加工を行うとフィルムが破損する可能性がある。
本実施形態１のひねり包装装置１では、ひねり加工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により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のひねり加工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で連続シートＳを扁平状に挟持した状態で連続シート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、図６に示すように、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の先端部が接触すると、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂの先端部が圧接して第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の移動ストロークを長くしている。

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１回転させてひねり加工を行う。

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１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、第２カムフォロアプレート５５ｂの移動に連動して、第２取付け部材５１ｂ及び第２ひねり部材４３ｂが開閉する。

［制御装置］
本実施形態１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、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、及び、供給パイプ２１への被包装物Ｔの供給、そして、必要であれば第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂの加熱の制御を制御装置１２で制御する。

制御装置１２では、自動的に所望の複数の被包装物Ｔをまとめてひねり包装をするために、供給パイプ２１から連続シートＳ内への被包装物Ｔの供給量を制御し、供給される被包装物Ｔの量に基づいて搬送ユニット３による連続シートＳの搬送量を制御して、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１の制御装置１２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の連続シート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。

［動作の説明］
次に、上記実施形態１に係るひねり包装装置１による連続シートＳのひねり及び切断の動作について図１０に基づいて説明する。ひねり包装装置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加工と切断が行われる。

まず、手動により、連続シートＳを図示しないリールから繰り出して、ガイドローラ１１ｊを経由してフォーマーユニット２のフォーマー２２に供給しておく。このとき、連続シートＳを供給パイプ２１の外周面に沿わしながらフォーマー２２の先端部によってＵ字状に湾曲させて供給パイプ２１とフォーマー２２との間に侵入させる。フォーマー２２内に進入した連続シートＳは、幅方向両端部が重なり合った状態の筒状に整形される。

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、ホッパから所定量の被包装物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、連続シートＳは、リールから繰り出されてフォーマーユニット２を介して回転ひねりユニット４に搬送され、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。

そして、図１０(2)に示すように、被包装物Ｔを包み込んだ連続シートＳが、包装物保持部７で保持される位置まで搬送されると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、筒状の連続シートＳの包装物保持部７よりも上方の部分が、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、上部押さえ部４１と下部押さえ部４２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１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、ひねり加工を行う際、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の切断加工とひねり加工が終了すると、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、ひねり加工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(5)に示すように連続シートＳの搬送が再び開始されて、図１０(2)の連続シート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が包み込まれた部分が包装物保持部７で保持されると、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１に係るひねり包装装置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の内部に被包装物Ｔを供給した後に、上部のひねり加工と切断加工とを行うので、複数の被包装物Ｔでも確実にひねり包装を行うことができる。

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、上部押さえ部４１より上方の連続シートＳの内部に所定量の被包装物Ｔを供給しておいて、筒状の連続シートＳのひねり加工を行うので、連続シートＳのひねり加工と切断加工が終了して、上部押さえ部４１を離反させた時点で、ひねり加工によって下端が閉鎖された連続シートＳの内部に所定量の被包装物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のひねり加工及び切断加工を行うので、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。

本実施形態１では、図１０に示す被包装物Ｔが包み込まれた連続シートＳのひねり加工と切断は、連続シートＳを間欠的に搬送して行ったが、図１１に示すように、連続シートＳを連続搬送しながらひねり加工と切断を行うこともできる。

図１１(1)に示すように、下端がひねられて閉鎖されている連続シートＳ内に被包装物Ｔを供給した状態で連続シートＳを搬送する。図１１(2)に示すように、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搬送されると、この部分を包装物保持部７で保持すると共に、上部押さえ部４１と下部押さえ部４２とで連続シートＳを扁平状に押さえつける。そして、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂよりも上方の筒状の連続シートＳの内部に被包装物Ｔを供給しておく。

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１１(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全体を下降させる。回転ひねりユニット４を下降させながら、連続シートＳの搬送も続行して、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂを進出させて、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂにより連続シートＳを挟持する。

さらに、回転ひねりユニット４の下降と、連続シートＳの搬送を続けながら、図１１(4)に示すように、下部押さえ部４２を連続シートＳから離反させて、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂで連続シートＳを挟持したまま連続シートＳを切断し、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂを回転させてひねり加工を行い、上部押さえ部４１を連続シートＳから離反させる。

次に、回転ひねりユニット４の下降と、連続シートＳの搬送を続けながら、図１１(5)に示すように、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂを離反させると共に、包装物保持部７の保持を解除して、切り離された包装物Ｐを落下させる。

包装物Ｐを落下させると、図１１(6)に示すように、連続シートＳの搬送を続けながら、回転ひねりユニット４を上部押さえ部４１と下部押さえ部４２とで連続シートＳを押さえつける位置まで上昇させる。下端部がひねりにより閉鎖された連続シートＳの内部には、上部押さえ部４１の離反により、既に所定量の被包装物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ると直ぐに、図１１(2)に示すように、上部押さえ部４１と下部押さえ部４２で連続シートＳを押さえつけて、同様にして回転ひねりユニット４を下降させてひねり加工と切断を行う。

このように、上下駆動ユニット１０によって回転ひねりユニット４の全体を上下方向に移動可能にすることで、連続シートＳの搬送を間欠的に停止させてひねり加工と切断加工とを行うのではなく、連続シートＳを搬送しながら回転ひねりユニット４を下降させて、ひねり加工及び切断加工を行うことができるので、時間の無駄がない連続ひねり加工を行って包装物の生産性を向上できる。

なお、上記実施形態１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のみで筒状の連続シートＳを挟持することもできる。
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。

なお、本実施形態１のひねり包装装置１は、図１０に示すような第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だけでなく、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂを加熱してシールひねり包装も行うことができる。
シールひねり包装を行う場合には、本実施形態１のひねり包装装置１において、図示していないが、搬送ユニット３は、供給パイプ２１に沿う連続シート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を備える構成としており、この縦シールユニットは、加熱されて連続シートＳの重なり部分に圧接するヒータブロックと、ヒータブロックを支持するヒータ支持部材とを備える。
そして、縦シールユニットにより連続シートＳの幅方向両端部を縦に熱シールすると共に、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。

また、本実施形態１のひねり包装装置１は、熱シールを行う場合、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、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。

［実施形態２］
また、本発明のひねり包装装置は、図１２の実施形態２のひねり包装装置１に示すように、搬送ユニットを設けずに、又は、搬送ユニットがある場合には搬送ユニットを駆動させずに、上下駆動ユニット１０の駆動による回転ひねりユニット４全体の下降を利用して、連続シートＳを上部押さえ部４１及び下部押さえ部４２、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂ、包装物保持部７で保持して下方に搬送しながらひねり包装を行うこともできる。

図１２に示すひねり包装装置１は、搬送ユニットが無い点を除き、前記した実施形態１の構成と同じであり、同じ構成部分は同じ符号で示す。
さらに、図１２に示すひねり包装装置１は、連続シートＳを上部押さえ部４１及び下部押さえ部４２、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂ、包装物保持部７で保持して搬送する点を除き、その他の構成部分の動作である図１２(2)から(5)に示す動作は、実施形態１の図１１(2)から(5)に示す動作と同じなので説明を省略する。

本実施形態２のひねり包装装置１は、回転ひねりユニット４全体を上下駆動ユニット１０によって下降させる距離が実施形態１と異なる。具体的には、図１２(5)に示すように、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂ、包装物保持部７の保持を解除する位置が、その後に回転ひねりユニット４を上昇させた時に、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂが連続シートＳ内に収容されている被包装物Ｔより上昇位置で連続シートＳのみを挟持できる位置となるまで下降させる。

このように、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂ、包装物保持部７で連続シートＳを挟持しながら連続シートＳを下降させることにより、回転ひねりユニット４を上昇させている時に連続シートＳは停止した状態になるが、搬送ユニット３を省略できるので、構造が簡単になる。
なお、実施形態２のひねり包装装置１の場合も、第１及び第２ひねり部材４３ａ，４３ｂを熱シール可能な構成としている。

また、本発明のひねり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、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包装される物であれば本発明のひねり包装装置で包装することができる。
従って、本発明のひねり包装装置によれば、上記各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ひねり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、キャンディ、ナッツ類、豆菓子、穀類などが挙げられる。

なお、本発明は上記各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１では、連続シートを切断した後に、ひねり加工を行ったが、ひねり加工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加工と切断を行う場合、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 ひねり包装装置
１２ 制御装置
２１ 供給パイプ
３ 搬送ユニット
４ 回転ひねりユニット
４１ 上部押さえ部
４１ａ 上部板状部材
４２ 下部押さえ部
４２ａ 下部板状部材
４３ａ 第１ひねり部材
４３ｂ 第２ひねり部材
５ ひねり部材開閉機構
５１ａ 第１取付け部材
５１ｂ 第２取付け部材
５４ａ 第１カムフォロア
５４ｂ 第２カムフォロア
５５ａ 第１カムフォロアプレート
５５ｂ 第２カムフォロアプレート
５６ａ 第１開閉カム
５６ｂ 第２開閉カム
５８ｄ 短ロッド
５８ｅ 長ロッド
５８ｆ 開閉従動レバー
５８ｇ 駆動軸
５８ｈ 開閉駆動レバー
５８ｊ クランクアーム
５８ｋ 開閉駆動モータ
５８ｍ 円板
６ 回転駆動部
６１ 大平歯車
７ 包装物保持部
７１ 保持プレート
９１ カッター
１０ 上下駆動ユニット
Ｔ 被包装物
Ｓ 連続シート

Claims (6)

1. 幅方向に湾曲させて筒状に整形された連続シートの長手方向が上下方向となるように配置された途中を掴んでひねる回転ひねり機構を備え、
   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上下方向に所定長さに亘って挟持して扁平状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の内部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を備えていることを特徴とするひねり包装装置。
2. 請求項１に記載のひねり包装装置において、
   回転ひねり機構は、ひねり部材を水平方向に移動させるひねり部材開閉機構を備え、
   ひねり部材開閉機構は、
   各ひねり部材が上方に向けて突出するピン部を有し、
   ひねり部材のピン部が嵌め合わされ、両端部が開放される半円の円弧溝を下面に有し、各円弧溝の両端開放部が接続することにより環状溝が形成されるように水平方向に移動可能に配置される１対の板状の開閉部材と、
   開閉部材を水平方向に移動させる駆動機構とを備えることを特徴とするひねり包装装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のひねり包装装置において、
   回転ひねり機構の上方に配置されて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、
   筒状に整形された連続シートの内部に配置され、回転ひねり機構の入口近くまで延びる被包装物が供給される供給パイプと、
   搬送部の駆動、回転ひねり機構の駆動、及び、供給パイプへの被包装物の供給を制御する制御部とを備え、
   制御部は、
   回転ひねり機構のひねり部材及び包装物保持部を移動させて連続シートを保持した後に、回転駆動部によるひねり部材の回転動作と、カッターによる連続シートの切断動作とを行う制御と、ひねり部材よりも上方位置で扁平状態となっている筒状の連続シートの内部へ供給パイプから被包装物を供給する制御と、搬送部により連続シートを搬送する制御とを行うように構成していることを特徴とするひねり包装装置。
4. 請求項３に記載のひねり包装装置において、
   回転ひねり機構全体を上下方向に移動可能とする上下駆動機構を備え、
   制御部は、
   上下駆動機構を駆動して回転ひねり機構全体を下方に移動させながら、ひねり部材及び包装物保持部による連続シートの押え動作、連続シート内への被包装物の供給動作、搬送部による連続シートの搬送動作、ひねり部材と回転駆動部とによるひねり動作、および、連続シートの切断動作を行い、シート切断後に、ひねり部材及び包装物保持部による連続シートの押え動作を解除して、回転ひねり機構全体を上昇させるように上下駆動機構を制御する構成としていることを特徴とするひねり包装装置。
5. 請求項１または請求項２に記載のひねり包装装置において、
   筒状に整形された連続シートの内部に配置され、回転ひねり機構の入口近くまで延びる被包装物が供給される供給パイプと、
   回転ひねり機構全体を上下方向に移動可能とする上下駆動機構と、
   上下駆動機構の駆動、回転ひねり機構の駆動、及び、供給パイプへの被包装物の供給を制御する制御部とを備え、
   制御部は、
   回転ひねり機構のひねり部材及び包装物保持部を移動させて連続シートを押さえて保持した後に、
   上下駆動機構を駆動して回転ひねり機構全体を下方に移動させながら、連続シート内への被包装物の供給動作、回転駆動部によるひねり部材の回転動作、および、カッターによる連続シートの切断動作を行い、シート切断後に、ひねり部材及び包装物保持部による連続シートの押え動作を解除して、回転ひねり機構全体を上昇させるように上下駆動機構を制御する構成としていることを特徴とするひねり包装装置。
6. 請求項１から請求項５の何れか１項に記載のひねり包装装置において、
   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ひねり包装装置。
   

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