JP6257311B2 - フィルム材供給装置、それを有する食材包装装置およびフィルム材供給方法 - Google Patents

Description

本発明は、フィルム材供給装置、それを有する食材包装装置およびフィルム材供給方法に関し、例えば、具入りの巻き寿司シャリを海苔等のような巻材入りの薄い包装フィルム（包材）により包装する巻き寿司包装装置における包材供給技術に関するものである。

円柱状の巻き寿司シャリを海苔入りの薄い包材により包装する作業は、専ら手作業とされているが、作業に手間と時間がかかり、量産性に乏しいことから、巻き寿司包装装置による自動包装が進められている。

巻き寿司包装装置においては、複数枚の包材が積み重なった状態で収容された包材収容部から包材を抜き出して下方の搬送ベルト上に載置し、その搬送ベルトにより巻き寿司シャリの供給位置まで搬送している。

なお、巻き寿司包装装置の包材供給装置については、例えば、特許文献１に記載があり、包材の取り出しに際して包材を吸着するパッドを菱形の角部に配置する構成が開示されている。

特開２００８−２０１４５３号公報

しかしながら、包材収容部から包材を抜き取り搬送ベルトに移載する途中において包材の一部が自重により下方に折れ曲がり、搬送ベルトとの間に入り込んだまま搬送ベルトに載置されてしまう場合がある。これは、フィルム材自体が柔らかい他、包材収容部内に積み重なった包材を下側から抜き取るため包材収容部内での包材の保持状態が徐々にずれること等に起因している。

本発明は、フィルム材の供給時にフィルム材が下方に折れ曲がるのを抑制または防止することのできる技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明のフィルム材供給装置は、フィルム材を搬送する搬送ベルトと、前記搬送ベルトの上方に設けられ、前記フィルム材を複数枚収容可能なフィルム材収容部と、前記フィルム材収容部と前記搬送ベルトとの間に上下動可能な状態で設けられ、前記フィルム材収容部内の最下部の前記フィルム材を下方へ抜き取り、前記搬送ベルト上に移載する移載手段と、前記フィルム材収容部の下方に設けられ、前記フィルム材収容部から前記搬送ベルトに前記フィルム材を移載する場合に、前記移載手段で抜き取られた前記フィルム材の下方に折れ曲がった箇所の下面に対して下方側から空気を吹き付ける空気吹き付け部と、を備えることを特徴とする。

また、請求項２に記載の本発明のフィルム材供給装置は、請求項１記載のフィルム材供給装置において、前記空気吹き付け部を前記移載手段に設けたことを特徴とする。

また、請求項３に記載の本発明の食材包装装置は、前記フィルム材が食材を包装する包材であり、前記搬送ベルト上に前記包材を供給する請求項１または２記載のフィルム材供給装置と、前記フィルム材供給装置の搬送下流に配置され、前記包材の平面位置を整列する包材整列部と、前記包材整列部の搬送下流に設置され、前記包材上に前記食材を供給する食材供給部と、前記食材供給部の搬送下流に設置され、前記食材を前記包材により包装する食材包装部と、を有することを特徴とする。

また、請求項４に記載の本発明のフィルム材供給方法は、フィルム材収容部の最下部のフィルム材を下方へ抜き出して、前記フィルム材収容部の下方に配置された搬送ベルト上に載置する場合に、抜き出された前記フィルム材の下方に折れ曲がった箇所の下面に対して下方から空気を吹き付けることを特徴とする。

また、請求項５に記載の本発明のフィルム材供給方法は、請求項４記載のフィルム材供給方法において、前記フィルム材収容部の下方に上下動可能な状態で設けられた移載手段の上部の吸着手段により吸着する工程と、前記フィルム材収容部の前記フィルム材を前記吸着手段により吸着した状態で前記移載手段を下降することにより、前記フィルム材収容部から前記フィルム材を抜き出して前記搬送ベルト上に載置する間、前記移載手段の上部の空気吹き付け部を通じて前記フィルム材の下方に折れ曲がった箇所の下面に対して下方から空気を吹き付ける工程と、を有することを特徴とする。

また、請求項６に記載の本発明のフィルム材供給方法は、請求項４または５記載のフィルム材供給方法において、前記フィルム材は、食材を包装する包材であることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、フィルム材の供給時にフィルム材が下方に折れ曲がるのを抑制または防止することが可能になる。

請求項２記載の発明によれば、フィルム材の供給時にフィルム材に吹き付ける空気の制御を容易にすることが可能になる。

請求項３記載の発明によれば、包材の供給時に包材が下方に折れ曲がるのを抑制または防止することができるので、包装不良の発生を低減することが可能になる。

請求項４記載の発明によれば、フィルム材の供給時にフィルム材が下方に折れ曲がるのを抑制または防止することが可能になる。

請求項５記載の発明によれば、フィルム材の供給時にフィルム材に吹き付ける空気の制御を容易にすることが可能になる。

請求項６記載の発明によれば、包材の供給時に包材が下方に折れ曲がるのを抑制または防止することができるので、包装不良の発生を低減することが可能になる。

本発明の一実施の形態に係る巻き寿司包装装置において食材の包装に用いる包材の一例の全体斜視図である。 本発明の一実施の形態に係る巻き寿司包装装置の平面図である。 図２の巻き寿司包装装置の側面図である。 巻き寿司包装装置を構成する包材供給部を側面側から見た概念図である。 図４の包材供給部を上方から見た概念図である。 包材供給工程中の包材供給部を側面側から見た一例の概念図である。 図６に続く包材供給工程中の包材供給部を側面側から見た一例の概念図である。 図７に続く包材供給工程中の包材供給部を側面側から見た一例の概念図である。 一般的な包材供給部を側面側から見た一例の概念図である。 図９に続く包材供給工程中の一般的な包材供給部を側面側から見た一例の概念図である。

以下、本発明の一例としての実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための図面において、同一の構成要素には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

（包材および食材の説明）

図１は本実施の形態の巻き寿司包装装置において食材の包装に用いる包材の一例の全体斜視図である。

包材（フィルム材）Ｐは、例えば、プラスチック製の扁平形状の薄い包装フィルムからなり、長方形状の本体部Ｐ１と、その長手方向一端側の左右両辺において本体部Ｐ１に対して交差する方向に延びる矩形状の耳部Ｐ２とを一体に備え、その外形は全体として、例えばＴ字状に形成されている。

本体部Ｐ１は、例えば、乾燥した海苔等のような巻材Ｗを収容する部分であり、耳部Ｐ２は、食材（図１には図示せず）の長手方向の両端面を被覆する部分である。食材は、例えば、軸方向に長い略円柱形状の米飯塊の軸中心に干瓢や胡瓜等のような具を入れた巻き寿司シャリである。

（巻き寿司包装装置の説明）

図２は本実施の形態の巻き寿司包装装置の平面図、図３は図２の巻き寿司包装装置の側面図である。

本実施の形態の巻き寿司包装装置１は、例えば、無縁端状の一対の搬送ベルトＶ１，Ｖ２によって包材Ｐを搬送する途中において、搬送テーブルＴを通じて送られた食材Ｆを包材Ｐ上に載せた後に包材Ｐによって包装するベルト搬送方式の食材包装装置であり、搬送ベルトＶ１，Ｖ２による包材Ｐの搬送方向に沿って順に、包材供給部（フィルム材供給装置）２と、包材整列部３と、耳折れ防止部４と、粘着シール貼付部５と、食材投入部（食材供給部）６と、包材耳折込部７と、搬送チャック部８と、包装機構部（食材包装部）９と、排出ベルトＶ３とを備えている。

一対の搬送ベルトＶ１，Ｖ２は、巻き寿司包装装置１の包材供給部２から排出ベルトＶ３に向かって包材Ｐを間欠動作により搬送する搬送手段であり、巻き寿司包装装置１の幅方向に沿って並設されている。一対の搬送ベルトＶ１，Ｖ２は包材Ｐを負圧により吸着可能な構成になっており、包材Ｐを安定した状態で搬送できるので、包材Ｐの搬送ずれを抑制または防止することが可能な構成になっている。

搬送テーブルＴは、作業者により投入された食材Ｆを回転動作により食材投入部６に搬送する回転テーブルであり、反時計方向に回転自在の状態で設置されている。搬送テーブルＴの上面の外周近傍には、搬送テーブルＴの周方向に沿って複数の投入開口部Ｔａが形成されている。この投入開口部Ｔａには食材Ｆが収容される。

また、搬送テーブルＴは、その外周側の一部が搬送ベルトＶ１に平面的に重なるように設置されており、その重なる部分に食材投入部６が設置されている。この搬送テーブルＴの食材Ｆの搬送経路において、作業者による食材Ｆの投入位置と食材投入部６との間には、食材成形部１０が設置されている。食材成形部１０は、食材Ｆの形状を整える機構部である。

包材供給部２は、複数枚の包材Ｐを収容するとともに、その収容された包材Ｐを１枚ずつ一対の搬送ベルトＶ１，Ｖ２上に供給する機構部である。包材Ｐは、本体部Ｐ１を一対の搬送ベルトＶ１，Ｖ２に掛け渡すように配置され、両方の耳部Ｐ２，Ｐ２およびそれに挟まれた本体部Ｐ１の一部を一方（巻き寿司包装装置１の前面側）の搬送ベルトＶ１上に載せるように配置される。

包材整列部３は、一対の搬送ベルトＶ１，Ｖ２上の包材Ｐの平面位置を整列する機構部である。この包材整列部３により包材Ｐの平面位置が設定される。包材Ｐの位置は初期の段階で設定することが各機構部での位置合わせの上で好ましいので、包材整列部３は、包材供給部２の搬送下流において他の機構部を介することなく配置されている。

耳折れ防止部４は、包材Ｐの耳部Ｐ２が不用意に折れるのを防止するための機構部である。

粘着シール貼付部５は、食材Ｆを包材Ｐで包装した後、封をするための粘着シールを包材Ｐの本体部Ｐ１の長手方向端部に貼り付ける機構部である。粘着シールには、例えば、一方の片面に粘着剤が塗布され、他方の片面に商品の賞味期限等が表示されたＰＯＳ（Ｐｏｉｎｔ Ｏｆ Ｓａｌｅ）ラベルが使用されている。

食材投入部６は、搬送テーブルＴにより送られた食材Ｆを、搬送ベルトＶ１，Ｖ２により食材載置位置に送られた包材Ｐ上に載せる機構部である。

包材耳折込部７は、食材Ｆの長手方向端面および端部側一部を覆うように包材Ｐの耳部Ｐ２を折り込む機構部である。

搬送チャック部８は、食材Ｆおよび包材Ｐを掴むようにして搬送ベルトＶ１，Ｖ２上から包装機構部９に搬送する機構部である。

包装機構部９は、食材Ｆを包材Ｐとともに回転させることにより、食材Ｆを包材Ｐにより包装し封をする機構部である。

排出ベルトＶ３は、包装機構部９で包装された食材Ｆを巻き寿司包装装置１の外部へ排出する機構部である。

（包材整列部の説明）

次に、図４は巻き寿司包装装置を構成する包材供給部を側面側から見た概念図、図５は図４の包材供給部を上方から見た概念図である。

包材供給部２は、搬送ベルトＶ１，Ｖ２の前端側に設置されており、包材収容部２ａと、包材移載部（移載手段）２ｂとを備えている。

包材収容部２ａは、複数枚の包材Ｐを収容する容器であり、搬送ベルトＶ１，Ｖ２の上方に設置されている。包材収容部２ａ内には、例えば、２００枚程度の包材Ｐがその厚さ方向に積み重ねられ、保持爪２ｃ，２ｄ（図５参照）に支持された状態で収容されている。

一方の保持爪２ｃは、例えば、包材収容部２ａ内の下部において、包材Ｐの本体部Ｐ１の長手方向両端側に配置され、他方の保持爪２ｄは、例えば、本体部Ｐ１の幅方向両端側に１箇所ずつ配置されている。保持爪２ｄは、保持爪２ｃよりも低い位置（高さ）に配置されている。

包材移載部２ｂは、包材収容部２ａ内の包材Ｐを１枚ずつ抜き出して搬送ベルトＶ１，Ｖ２上に載置する機構部であり、包材収容部２ａと搬送ベルトＶ１，Ｖ２との間において上下動可能な状態で設置されている。

包材移載部２ｂの上部において包材Ｐに対向する位置には、例えば、５個の吸着パッド（吸着手段）２ｅが設置されている。吸着パッド２ｅは、包材Ｐを吸着して保持する部分であり、図５に示すように、耳部Ｐ２よりも相対的に固い本体部Ｐ１の平面領域に対応する位置に配置されている。これにより、包材Ｐをしっかりと吸着することができる。

また、吸着パッド２ｅは、例えば、菱形の角部に対応する位置に配置されている。なお、菱形の４つの角部に対応する箇所のうち、１箇所には、吸着力を補強する等の観点から吸着パッド２ｅが２つ配置されている。吸着パッド２ｅを四角形の角部に対応する位置に配置すると、包材Ｐの抜き取り時に吸着パッド２ｅが包材Ｐから外れてしまう場合がある。これに対して、上記した吸着パッド２ｅの配置と保持爪２ｃ，２ｄの高さ配置とにより、包材Ｐを容易に抜き取ることができる。

また、包材移載部２ｂの上部において包材Ｐに対向する位置には、エアブロー部（空気吹き付け部）２ｆが配置されている。エアブロー部２ｆは、包材Ｐの移載時に包材Ｐ（ここでは、例えば、耳部Ｐ２）に対して下方からエア（空気）を吹き付けるエア供給口部であり、図４に示すように、包材移載部２ｂの上部から斜め外側の上方に向かってエアを噴射するように設けられている。また、エアブロー部２ｆは、図５に示すように、包材Ｐの両耳部Ｐ２，Ｐ２に挟まれた領域に対応する位置において、本体部Ｐ１の幅方向の中心線を境にして左右対称に２箇所配置されている。これらの配置により、エアブロー部２ｆから噴射されたエアは、相対的に柔らかく折れ易い包材Ｐの両方の耳部Ｐ２，Ｐ２に吹き付けられるようになっている。このため、後述するように、包材Ｐの移載中に包材Ｐ（主に耳部Ｐ２）が下方に折れ曲がってしまうのを抑制または防止することができるので、包材Ｐ（主に耳部Ｐ２）が搬送ベルトＶ１，Ｖ２との間に入り込んだまま搬送ベルトＶ１，Ｖ２上に載置されてしまうのを抑制または防止することができる。すなわち、本実施の形態の巻き寿司包装装置１の包材供給部２においては、包材Ｐの移載時に包材Ｐの一部が下方に折れ曲がるのを簡単な構造で抑制または防止することができる。したがって、食材Ｆの包装不良の発生を低減または防止することができるので、食材Ｆを包材Ｐで包装する製品の量産性を向上させることができる。

また、エアブロー部２ｆ、２ｆは、搬送ベルトＶ１，Ｖ２の間の領域内であって、搬送ベルトＶ１に相対的に近い吸着パッド２ｅ，２ｅと、搬送ベルトＶ２に相対的に近い吸着パッド２ｅとのほぼ中心線上に配置されている。これにより、包材Ｐの移載時に、吸着パッド２ｅにより安定した状態で包材Ｐを保持しつつ、エアブロー部２ｆにより包材Ｐの耳部Ｐ２にエアを吹き付けることができる。

エアブロー部２ｆは、包材移載部２ｂとは別体で上下動可能な機構部を設け、それに設置しても良いし、搬送ベルトＶ１，Ｖ２の位置に包材移載部２ｂとは別に設けても良いが、エアブロー部２ｆを包材移載部２ｂに設置したことにより、別体で上下動可能な機構部を設ける場合に比べて小型で簡単な構造にすることができる。また、包材Ｐとエアの噴射位置を常に一定にすることができるので、包材Ｐに対するエアの噴射制御を容易にすることができる。

また、巻き寿司用の包材Ｐにおいては両方の耳部Ｐ２が折れ曲がり易いので、この両方の耳部Ｐ２の折れ曲がりを抑制または防止する観点からエアブロー部２ｆを２箇所に配置している。この場合は、エアブロー部２ｆの配置箇所を多くし過ぎると気流が乱れ、所期の目的を達成できなくなるので、２箇所としているが、巻き寿司用以外の包材Ｐについてはその折れ曲がり箇所等に応じてエアブロー部２ｆの配置位置や配置個数を変えることが好ましい。

（包材供給方法の説明）

次に、包材供給方法の一例について図６〜図８を参照して説明する。図６〜図８は包材供給工程中の包材供給部を側面側から見た一例の概念図である。

まず、図６に示すように、包材移載部２ｂを上昇させて、包材収容部２ａ内の包材Ｐを吸着パッド２ｅにより吸着する。この吸着とほぼ同時に、エアブロー部２ｆを通じて包材Ｐ（主に両方の耳部Ｐ２，Ｐ２）に対して下方からエアを吹き付ける。

続いて、図７に示すように、エアブロー部２ｆを通じて包材Ｐ（主に両方の耳部Ｐ２，Ｐ２）に対して下方からエアＡＲを吹き付けたまま、包材移載部２ｂを下降して包材収容部２ａから包材Ｐを１枚抜き取る。包材Ｐの抜き取り後も包材Ｐ（主に耳部Ｐ２，Ｐ２）に対してエアを吹き付けることにより、包材Ｐ（主に耳部Ｐ２，Ｐ２）が下方に折れ曲がるのを抑制または防止することができる。

次いで、図８に示すように、包材移載部２ｂをさらに下降し、包材Ｐを吸着パッド２ｅで保持したまま搬送ベルトＶ１，Ｖ２上に載置する。続いて、エアブロー部２ｆからのエアＡＲの噴射を停止した後、吸着パッド２ｅによる包材Ｐの吸着状態を解除する。このようにして包材Ｐの一連の供給工程を終了する。

ここで、図９および図１０はエアブロー部が無い一般的な包材供給部における包材供給工程中の概念図を示している。

この場合、図９に示すように、包材供給部５０を構成する包材収容部５０ａ内の包材Ｐを吸着パッド５０ｅで吸着した状態で包材移載部５０ｂを下降させると、包材Ｐの一部（耳部Ｐ２）が風圧により下方に折れ曲がり、包材Ｐの下側に回り込む場合がある。特に、包材Ｐの本体部Ｐ１には巻材Ｗが収容されているので相対的に固いのに対して、両方の耳部Ｐ２，Ｐ２はフィルム材のみなので相対的に柔らかく折れ曲がり易い。

この状態で、図１０に示すように、包材移載部５０ｂをさらに下降させると、包材Ｐの一部（耳部Ｐ２）が下方に折れ曲がり包材Ｐの下側に入り込んだまま搬送ベルトＶ１上に載置されてしまう場合がある。このままの状態で包材Ｐが搬送ベルトＶ１により後段の装置に搬送されると包装不良が発生し、食材を包材により包装する製品の量産性が著しく低下する。

これに対して、本実施の形態においては、包材収容部２ａ内の包材Ｐを抜き取って搬送ベルトＶ１，Ｖ２上に移載する場合に包材Ｐに対して下方側からエアを吹き付けることにより、包材Ｐ（主に耳部Ｐ２）が下方に折れ曲がるのを抑制または防止することができる。このため、包材Ｐ（主に耳部Ｐ２）が搬送ベルトＶ１，Ｖ２との間に入り込んだまま搬送ベルトＶ１，Ｖ２上に載置されてしまうのを抑制または防止することができる。したがって、包装不良の発生を低減または防止することができるので、食材Ｆを包材Ｐで包装する製品の量産性を向上させることができる。

以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって、開示された技術に限定されるものではないと考えるべきである。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載に従って解釈されるべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲の要旨を逸脱しない限りにおけるすべての変更が含まれる。

例えば、前記実施の形態においては、巻き寿司用の包材の供給に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく種々変更可能であり、包材以外のフィルム材や海苔等のような巻材（フィルム材）自体の供給に適用しても良い。

以上の説明では、本発明を巻き寿司包装装置の包材供給装置や包材供給方法に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく種々適用でき、例えばシャリ玉やお結び等のような他の食材を包装する食材包装装置の包材供給装置や包材供給方法に適用することもできる。

１ 巻き寿司包装装置（食材包装装置）
２ 包材供給部（フィルム材供給装置）
２ａ 包材収容部（フィルム材収容部）
２ｂ 包材移載部（移載手段）
２ｃ，２ｄ 保持爪
２ｅ 吸着パッド（吸着手段）
２ｆ エアブロー部（空気吹き付け部）
３ 包材整列部
４ 耳折れ防止部
５ 粘着シール貼付部
６ 食材投入部（食材供給部）
７ 包材耳折込部
８ 搬送チャック部
９ 包装機構部（食材包装部）
１０ 食材成形部
Ｖ１，Ｖ２ 搬送ベルト
Ｐ 包材（フィルム材）
Ｐ１ 本体部
Ｐ２ 耳部
Ｗ 巻材
Ｆ 食材

Claims (6)

1. フィルム材を搬送する搬送ベルトと、
   前記搬送ベルトの上方に設けられ、前記フィルム材を複数枚収容可能なフィルム材収容部と、
   前記フィルム材収容部と前記搬送ベルトとの間に上下動可能な状態で設けられ、前記フィルム材収容部内の最下部の前記フィルム材を下方へ抜き取り、前記搬送ベルト上に移載する移載手段と、
   前記フィルム材収容部の下方に設けられ、前記フィルム材収容部から前記搬送ベルトに前記フィルム材を移載する場合に、前記移載手段で抜き取られた前記フィルム材の下方に折れ曲がった箇所の下面に対して下方側から空気を吹き付ける空気吹き付け部と、
   を備えることを特徴とするフィルム材供給装置。
2. 前記空気吹き付け部を前記移載手段に設けたことを特徴とする請求項１記載のフィルム材供給装置。
3. 前記フィルム材が食材を包装する包材であり、
   前記搬送ベルト上に前記包材を供給する請求項１または２記載のフィルム材供給装置と、
   前記フィルム材供給装置の搬送下流に配置され、前記包材の平面位置を整列する包材整列部と、
   前記包材整列部の搬送下流に設置され、前記包材上に前記食材を供給する食材供給部と、
   前記食材供給部の搬送下流に設置され、前記食材を前記包材により包装する食材包装部と、
   を有することを特徴とする食材包装装置。
4. フィルム材収容部の最下部のフィルム材を下方へ抜き出して、前記フィルム材収容部の下方に配置された搬送ベルト上に載置する場合に、抜き出された前記フィルム材の下方に折れ曲がった箇所の下面に対して下方から空気を吹き付けることを特徴とするフィルム材供給方法。
5. 前記フィルム材収容部の下方に上下動可能な状態で設けられた移載手段の上部の吸着手段により吸着する工程と、
   前記フィルム材収容部の前記フィルム材を前記吸着手段により吸着した状態で前記移載手段を下降することにより、前記フィルム材収容部から前記フィルム材を抜き出して前記搬送ベルト上に載置する間、前記移載手段の上部の空気吹き付け部を通じて前記フィルム材の下方に折れ曲がった箇所の下面に対して下方から空気を吹き付ける工程と、
   を有することを特徴とする請求項４記載のフィルム材供給方法。
6. 前記フィルム材は、食材を包装する包材であることを特徴とする請求項４または５記載のフィルム材供給方法。

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