WO2004011334A1

WO2004011334A1 - 包装機、包装方法、および包装システム

Info

Publication number: WO2004011334A1
Application number: PCT/JP2003/009558
Authority: WO
Inventors: Yukio Kakita; Yukio Nakagawa; Akira Asahina
Original assignee: Ishida Co., Ltd.
Priority date: 2002-07-30
Filing date: 2003-07-28
Publication date: 2004-02-05
Also published as: DE03771392T1; AU2003252279B8; AU2003252279B2; CN1671595A; EP1538082A4; US7313901B2; KR20050028041A; MXPA05001155A; CN100509564C; US20060162290A1; JPWO2004011334A1; AU2003252279A1; EP1538082A1

Abstract

本発明は、簡易な構成で包装体の厚みを調整することができる包装機（１）を提供するものである。包装機（１）は、袋に食品等の被包装物とガスとが封入された包装体（Ｂ）を作製する包装機であって、冷却部（６）を備える。冷却部（６）は、袋状に形成される筒状フィルム（Ｆ）に送られるガスを冷却する。包装機（１）は、外気より低い温度を有するガスと被包装物とが封入された包装体（Ｂ）を作製する。

Description

^

明細書包装機、包装方法、および包装システム (技術分野）

本発明は、包装機、包装方法、および包装システムに関する。

(背景技術）

柔軟性包材に食品などの被包装物を充填して包装する包装機が存在する。 <列えば、縦型のピロ一包装機は、シート状のフィルム等の柔軟性包材をフォーマ Iこよつて筒状に形成し、縦シール機構により筒状包材の重ねられた縦の縁をシール (熱封止）する。そして、チューブを通して被包装物を筒状包材内に投入し：、チューブ下方に配置される横シール機構によって袋の上部と後続の袋の下部にまたがって横シールを施した後、横シール部分の中央をカッターで切断する。縦型のピロ一包装機は、上記のようにして被包装物が封入された包装体を作製す ¾。このような包装機においては、被包装物を保護するために被包装物と共に窒素ガスやアルゴンガス等の気体を充填する場合がある。そして、この場合、包装体を箱詰めする際の便宜等の観点から包装体の厚みの調整が行われることが多い。例えば、特開平 1 1—1 7 1 1 1 0号公報に開示されている包装機では、エア抜きプレートが備えられており、エア抜きプレー卜で包材の両面を押圧することにより気体の一部を抜いて作製される包装体の厚みを調整している。

(発明の開示）

しかし、上記の様な包装機では、エア抜きプレートやエア抜きプレー卜の位置を調整する機構等の気体を抜くための機構が必要となる。このため、包装機の構造が複雑なものとなリやすい。

この発明の目的は、簡易な構成で包装体の厚みを調整することができる包装機を提供することにある。

請求項 1に記載の包装機は、柔軟性包材に被包装物と気体とが封入された包装体を作製する包装機において、気と異なる温度を有する気体と被包装物とが封入された包装体を作製すること/を特徴とする。

この包装機では、外気と異^:る温度を有する気体と被包装物とが封入された包装体が作製される。このす: j 、封入された気体が外気の温度の影響を受けて膨張または収縮することに包装体の厚みを調整することができる。例えば、封入する気体の温度が外気よリも低ければ、時間の経過と共に気体の温度が上昇するそじて、気体が膨することにより包装体の厚みを増すことができる。逆に、封入する気体の混度が外気よリも高ければ、時間の経過と共に気体の温度が低下する。そして、気体の体積が小さくなることにより包装体の厚みを減らすことができる。ごのように、この包装機によれば、封入する気体の温度を調整することによって包装体の厚みを調整することができる。これにより、この包装機によれば, 簡易な構成で袋の厚みを調整することができる。

なお、封入する気体の温度を外気と異なる温度にする手段は、封入する気体の温度を外気と異なる温度に直接に調整する手段に限らず、柔軟性包材ゃ被包装物等の温度を調整することによりその温度を封入する気体に伝えて間接的に気体の温度を調整する手段も含む。

請求項 2に Ϊ5載の包装機は、請求項 1に記載の包装機であって、気体の温度を変更する気体温度変更部を備える。

この包装機では、気体温度変更部が気体の温度を変更することにより、外気と異なる温度を有する気体が封入された包装体を作製することができる。このため、封入された気体が外気の温度の影響を受けて膨張または収縮することにより包装体の厚みを調整することができる。これにより、この包装機によれば、気体の温度を変更するための簡易な構成で袋の厚みを調整することができる。

請求項 3に記載の包装機は、請求項 1に記載の包装機であって、被包装物の温度を変更することにより気体の温度を変更する気体温度変更部を備える。

この包装機では、包装の目的物たる被包装物の温度を変更することによリ間接的に気体の温度を変更することができる。例えば、被包装物を冷却して気体と共に封入すると、被包装物の温度の影響を受けて気体が冷却される。そして、冷却された気体は体積が減少するため、包装体の厚みが減少する。このように、この „

包装機によれば、被包装物の温度を変更するための簡易な構成により包装体の厚みを調整することができる。

請求項 4に記載の包装機は、請求項 1に記載の包装機であって、柔軟性包材の温度を変更することにより気体の温度を変更する気体温度変更部を備える。

この包装機では、柔軟性包材の温度を変更することにより間接的に気体の温度を変更することができる。例えば、柔軟性包材を冷却すると、柔軟性包材の温度の影響を受けて内部に封入された気体が冷却される。そして、冷却された気体は体積が減少するため、包装体の厚みが減少する。このように、この包装機によれば、柔軟性包材の温度を変更するための簡易な構成により包装体の厚みを調整することができる。

請求項 5に記載の包装機は、請求項 1に記載の包装機であって、導入部と気体温度変更部とを備える。導入部は、柔軟性包材の内部に被包装物と気体とを導入する。気体温度変更部は、導入部の温度を変更することにより気体の温度を変更する。

この包装機では、気体温度変更部が導入部の温度を変更する。気体は、導入部によって柔軟性包材の内部に導入されるため、導入される際に導入部の温度の影響を受けて温度が変更される。これにより、この包装機は、外気と異なる温度を有する気体が封入された包装体を作製することができる。

請求項 6に記載の包装機は、請求項 1に記載の包装機であって、形成部と気体温度変更部とを備える。形成部は、柔軟性包材を筒状に形成するとともに、筒状に形成された柔軟性包材の内部に被包装物と気体とを導入する。気体温度変更部は、形成部の温度を変更することにより気体の温度を変更する。

この包装機では、気体温度変更部は形成部の温度を変更する。気体は形成部によって柔軟性包材の内部に導入されるため、形成部の温度が変更されていると形成部の温度の影響を受けて気体の温度が変更される。これにより、この包装機は、外気と異なる温度を有する気体が封入された包装体を作製することができる。請求項 7に記載の包装機は、請求項 1から 6のいずれかに記載の包装機であつて、気体の温度と量とを制御する制御部をさらに備える。

この包装機では、制御部が包装体に封入される気体の温度と量とを制御する。このため、この包装機によれば膨張または収縮後の気体の体積を自動的に調節することができる。これにより、この包装機では、包装体の厚みを自動的に調整することができる。

請求項 8に記載の包装機は、請求項 1から 7のいずれかに記載の包装機であつて、柔軟性包材に封入された気体は、外気より低い温度を有する。

包装機においては、包装体を作製する際に包装体を最大限に膨らませるのではなく、膨らみに多少の余裕を持たせて包装体を作製することが多い。これは、膨らみに多少の余裕を持たせる方が包装体を作製しやすいためである。その一方で包装体の膨らみに多少の余裕を持たせると、完成した包装体の膨らみが十分でないという問題がある。

しかし、この包装機では、柔軟性包材に封入された気体は外気より低い温度を有するため、時間の経過と共にその温度が上昇して膨張する。このため、包装体を作製する際に包装体の膨らみに少し余裕を持たせても、包装体の完成後に内部の気体が膨張することにより包装体を十分に膨らませることができる。これにより、この包装機によれば、包装体の作製を行いやすくしつつ作製後の包装体を十分に膨らませることができる。

請求項 9に記載の包装機は、請求項 8に記載の包装機であって、シール部と一対のシゴキ部とをさらに備える。シール部は、筒状に形成された柔軟性包材をシールすることにより柔軟性包材を密封する。一対のシゴキ部は、柔軟性包材のシールされる部分およびその近傍をしごく。

シゴキ部を備える包装機では、柔軟性包材のシールされる部分等をしごくことにより、シールされる部分に被包装物等が嚙み込んでしまうことを低減することができる。しかし、この場合、しごきにより柔軟性包材の中の気体の一部が抜けてしまうため、包装体を十分に膨らませることが困難になることが多い。

しかし、この包装機では、外気より低い温度を有する気体が封入された包装体が作製されるため、しごきによって気体の一部が抜けても包装体の作製後に内部の気体が膨張して包装体を十分に膨らませることができる。これにより、この包装機では、シールされる部分等に被包装物等が嚙み込んでしまうことを低減しつつ包装体を十分に膨らませることができる。請求項 1 0に記載の包装機は、請求項 1に記載の包装機であって、搬送部と縦シール部と導入部と横シール部とをさらに備える。搬送部は、筒状に形成された柔軟性包材を下方に搬送する。縦シール部は、搬送される柔軟性包材の搬送方向に平行な縦の縁をシールする。導入部は、柔軟性包材の内部に被包装物と気体とを導入する。横シール部は、柔軟性包材を搬送方向に垂直な横方向にシールする。請求項 1 1に記載の包装方法は、柔軟性包材に被包装物と気体とが封入された包装体を作製するための包装方法において、外気と異なる温度を有する気体と被包装物とが封入された包装体を作製することを特徴とする。

この包装方法では、外気と異なる温度を有する気体と被包装物とが封入された包装体を作製する。このため、封入された気体が外気の温度の影響を受けて H彭張または収縮することにより包装体の厚みを調整することができる。例えば、封入された気体の温度が外気よ yも低ければ、時間の経過と共に気体の温度が上昇する。そして、気体が膨張することにより包装体の厚みを増すことができる。逆に、封入された気体の温度が外気よリも高ければ、時間の経過と共に気体の温度が低下する。そして、気体の体積が小さくなることにより包装体の厚みを減らすことができる。このように、この包装方法によれば、封入された気体の温度を調整することによって包装体の厚みを調整することができる。これにより、この包装方法によれば、簡易な構成で袋の厚みを調整することができる。なお、封入された気体の温度を外気と異なる温度にする手段は、封入される気体の温度を外気と異なる温度に直接に調整することに限らず、柔軟性包材ゃ被包装物等の温度を調整することによりその温度を封入される気体に伝えて間接的に気体の温度を調整することも含む。

請求項 1 2に記載の包装シス亍厶は、包装機と、気体温度変更部とを備えている。包装機は、柔軟性包材に被包装物と気体とが封入された包装体を作製する。気体温度変更部は、包装機の内部に設けられ、あるいは、包装機とは別に設けられている。この気体温度変更部は、包装体に封入される前の気体の温度を変更する。そして、包装機は、外気と異なる温度を有する気体と被包装物とが封入された包装体を作製する。

この包装システムでは、外気と異なる温度を有する気体と被包装物とが封入さ g

れた包装体が作製される。このため、封入された気体が外気の温度の影響を受けて膨張または収縮することにより包装体の厚みを調整することができる。例えば、封入された気体の温度が外気よリも低ければ、時間の経過と共に気体の温度力上昇する。そして、気体が膨張することにより包装体の厚みを増すことができる。逆に、封入された気体の温度が外気よりも高ければ、時間の経過と共に気体の温度が低下する。そして、気体の体積が小さくなることにより包装体の厚みを減らすことができる。このように、この包装システムによれば、封入する気体の温度を調整することによって包装体の厚みを調整することができる。これにより、この包装システムによれば、簡易な構成で袋の厚みを調整することができる。

なお、包装体に封入される前の気体の温度を変更する気体温度変更部は、封入する気体の温度を外気と異なる温度に直接に調整する手段に限らず、柔軟性包材や被包装物等の温度を調整することによりその温度を封入する気体に伝えて間接的に気体の温度を調整する手段も含む。

請求項 1 3に記載の包装システムは、請求項 1 2に記載の包装システムであつて、熱印加部をさらに備える。熱印加部は、作製された包装体に対して熱印加処理を行う。

この包装システムでは、製袋時に冷却気体を吹き込んだ包装体に対して熱を印加することで、比較的短時間で包装体を膨らませることができる。

請求項 1 4に記載の包装システムは、請求項 1 3に記載の包装システムであつて、熱印加部は、包装体を暖める恒温室を有している。

この包装システムでは、包装機から出てきた包装体について恒温室を通過させることで、包装体内部の気体の温度を上昇させて包装体を膨らませることができる。

請求項 1 5に記載の包装システムは、請求項 1 3に記載の包装システムであつて、熱印加部は、包装体に対して温風を吹き付ける。

この包装システムでは、熱印加部が包装体に対して温風を吹き付けるため、容易に包装体内部の気体の温度を上昇させて包装体を膨らませることができる。請求項 1 6に記載の包装システムは、請求項 1 3から 1 5のいずれかに記載の包装システムであって、包装体に対して後処理を行う後処理装置をさらに備えて W _η

いる。

この包装システムでは、包装体に対する後処理を行う後処理装置が配備されているが、熱印加部によって概ね確実に包装体を所望の状態まで膨らませることができているため、後処理装置における処理がやりやすくなる。例えば、後処理装置が包装機における封入の良■不良を検査するシールチェッカーである場合には、シールチヱッカーに包装体が搬送されるまでに熱印加部によって包装体が十分に膨らんだ状態となるため、シールチェッカ一では常に膨らんだ状態で包装体の検査が可能になる。このように、後処理装置における効率を向上させることができるため、包装システム全体としての稼働率を向上させることも可能となる。

請求項 1 7に記載の包装システムは、請求項 1 6に記載の包装システムであつて、制御部をさらに備えている。制御部は、後処理装置における検出情報に基づいて、気体温度変更部の制御を行う。

この包装システムでは、後処理装置における検出情報を制御部に送り、この検出情報に基づいて制御部が気体温度変更部を制御する。これにより、気体温度変更部は、後処理装置において処理がやりやすいように、最適な温度の気体を包装体に封入するようなことができる。

請求項 1 8に記載の包装システムは、請求項 1 6に記載の包装システムであつて、制御部をさらに備えている。制御部は、後処理装置における検出情報に基づいて、熱印加部の制御を行う。

この包装システムでは、後処理装置における検出情報を制御部に送 y、この検出情報に基づいて制御部が熱印加部を制御する。これにより、熱印加部は、後処理装置において処理がやリやすいように、最適な温度の熱を包装体に印加することができる。

(図面の簡単な説明）

第 1図は、縦型製袋包装機の外観図である。

第 2図は、縦型製袋包装機の構成図である。

第 3図は、フォーマの構成図である。

第 4図は、フォーマ、ガス供給部および冷却部の構成図である。

第 5図は、包装動作の一部を表す図である。 _Q

8 第 6図は、制御ブロック図である。

第 7図は、他の実施形態における制御ブロック図である。

第 8図は、第 2実施形態に係る包装システムを示す構成図である。

第 9図は、第 2実施形態に係る包装システムにおける制御ブロック図である。

(発明を実施するための最良の形態）

[第 Ί実施形態]

く全体構成 >

本発明の一実施形態に係る縦型製袋包装機 1の外観図を、図 1に示す。この縦型製袋包装機 1は、窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガスとともに食品等（例えば、ポテトチップス）が袋に封入された製品を作製する装置である。縦型製袋包装機 1は、フィルムから袋を製造しつつ食品等を不活性ガス等とともに袋詰めして密封することにより製品を作製する。なお、食品等は、縦型製袋包装機 1の上方に設けられた計量装置 2において計量された後に落下してくる。

縦型製袋包装機 1の構成を図 2に示す。縦型製袋包装機 1は、主として、食品等の袋詰めを行う本体部分である製袋包装部 3と、この製袋包装部 3に対して袋となるフィルム Fを供給するフィルム供給部 4と、食品等と共に袋詰めされるガスを供給するガス供給部 5 (図 4参照）と、このガスを冷却する冷却部 6 (図 4 参照）と、各部分を制御する制御部 7 (図 6参照）とから構成されている。

〔フィルム供給部 4の構成〕

フィルム供給部 4は、後述する製袋包装部 3のフォーマ 3 0にシート状のフィル厶 Fを供給する。このフィルム供給部 4にはフィルム Fが巻かれた口一ルがセッ卜され、このロールからフィルム Fが繰り出される。

〔製袋包装部 3の構成〕

製袋包装部 3は、シート状で送られてくるフイルム Fを筒状に成形するフォーマ 3 0と、筒状となったフィルム F m c (以下、筒状フィルム F m cという。）を下方に搬送するプルダウンベルト機構 3 1 と、筒状フィルム F m cの重ね合わせ部分を縦にシールする縦シール機構 3 2と、筒状フィルム F m cを横にシールすることで袋の上下端を閉止する横シール機構 3 3と、一対のシゴキ部 3 4 (図 5参照）と、排出シュート 3 5とから構成されている。

〔フォーマ 3 0〕

フォーマ 3 0は、シー卜状で送られてくるフイルム Fを筒状に成形するとともに筒状フィルム F m cの内部に食品等とガスとを導入する。フォーマ 3 0は、図 3に示すように、チューブ 3 0 0とショルダー 3 0 1 とを有している。

チューブ 3 0 0は、円筒形状の部材であり、上下端が開口している。チューブ 3 0 0は、図示しないブラケットを介してショルダー 3 0 1と一体にされている。このチューブ 3 0 0の上端の開口部には計量された食品等が計量装置 2から投入されるため、チューブ 3 0 0は、上端が広く開口した円錐形状とされている。チユーブ 3 0 0の下端は袋状に形成されたフィルム Fの内部に突入して食品等をフイルム F内に導入する。また、チューブ 3 0 0の内側には、図 4に示すように、チューブ 3 0 0の上部付近から下端に渡って上下に長い板材 3 0 2が設けられており、板材 3 0 2とチューブ 3 0 0の内面との間に上下に伸びるガス経路 3 0 3 が形成されている。このガス経路 3 0 3は、袋状にされたフィルム内の空気をガスで置換するためのものである。このガス経路 3 0 3の上端は、板材 3 0 2を折リ曲げてチューブ 3 0 0の上部の内面に接続することにより、閉じられている。また、チューブ 3 0 0の上部には、ガス経路 3 0 3の上部に通じる入口 3 0 4が形成されており、ガスの供給管が接続されている。ガス経路 3 0 3の下部は、チユーブ 3 0 0の下端まで達しており、開放されている。

ショルダー 3 0 1は、チューブ 3 0 0を取リ囲むように配置されている。このショルダー 3 0 1の形状は、フィルム供給部 4から送られてきたシート状のフィルム Fがショルダ一 3 0 1とチューブ 3 0 0との間を通るときに筒状に成形されるような形状とされている。

〔プルダウンベルト機構 3 1〕

プルダウンベルト機構 3 1は、チューブ 3 0 0に巻き付いたフィルム Fを吸着して下方に搬送する機構であり、図 2及び図 3に示すように、チューブ 3 0 0を挟んで 2つ設けられている。プルダウンベルト機構 3 1は、主として、駆動ローラ 3 1 0及び従動ローラ 3 1 1 と、吸着機能を有するベルト 3 1 2とから構成されている。〔縦シール機構 3 2〕

縦シール機構 3 2は、チューブ 3 0 0に巻き付いているフィルム Fの重なり部分を、一定の加圧力でチューブ 3 0 0に押しつけながら加熱して縦にシールする機構である。この縦シール機構 3 2は、図示しないヒータやヒータにより加熱されフィルム Fの重なり部分に接触するヒータベルト等を有している。

〔横シール機構 3 3〕

横シール機構 3 3は、フォーマ 3 0、プルダウンベルト機構 3 1及び縦シール機構 3 2の下方に配置される。横シール機構 3 3は、図 5に示すように、左右対称の一対のシールジョー 3 3 0を有している。 2つのシールジョー 3 3 0は、互いに対称な軌跡 Tを描きながら略 D字状に旋回し、筒状フイルム F m cを横シールするときに押しつけ合わされる。

また、横シール機構 3 3には、図示しないカッターが内蔵されている。カツタ一は、シールジョー 3 3 0によるシール部分のセンタ一位置において、製品 Bと後続の筒状フィルム F m cとを切り離す。

なお、横シール機構 3 3はシールジョー 3 3 0間に筒状フィルム F m cを挟み込むことによリ横シールする部分を圧着させるが、シールを行うためには圧力の他に熱が必要である。このため、筒状フィルム F m cに当接するシールジョー 3 3 0の当接面を加熱するために、各シールジョー 3 3 0にはヒータが内蔵され熱電対温度計が取リ付けられている。

〔シゴキ部 3 4〕

一対のシゴキ部 3 4は、横シール機構 3 3のシールジョー 3 3 0が筒状フィルム F m cを横にシールする直前に、横シール機構 3 3のシールジョー 3 3 0によリ横シールされる筒状フィルム F m cの部分（以下、横シール部分という。）とその近傍とを、両側から挟み込んでしごく。各シゴキ部 3 4は、シールジョー 3 3 0の下方に配置され、横シール機構 3 3の 2つのシールジョー 3 3 0と同様に、互いに対称な軌跡丁を描きながら略 D字状に旋回させられる。この旋回移動の駆動機構は、横シール機構 3 3のものが兼用される。

〔排出シュート 3 5〕

排出シュート 3 5は、図 2に示すように、横シール機構 3 3の下方に設けられ U

ており、横シール機構 3 3のカッターにより後続の筒状フイルム F m cから切り離された製品 Bを、後工程へと製品 Bを搬送するベルトコンベア（図示せず）上に導くものである。この排出シュート 3 5は、金属板等で作られた滑り台のようなものであり、重力を利用して袋をベルトコンベアへと導く。

〔ガス供給部 5の構成〕

ガス供給部 5は、フォーマ 3 0のガス経路 3 0 3へと窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガスを送って筒状フィルム F m cへとガスを供給する装置である。ガス供給部 5は、図 4に示すように、レギユレータ 5 0、流量計 5 1、コネクタ 5 2および各部を接続するホース等により構成されている。

レギユレータ 5 0は、ガスが充填されたガスボンベに接続され、ガスボンベから噴出すガスを減圧して一定圧力に調整する装置である。レギユレータで減圧されたガスはコネクタ 5 2へと送られる。レギュレータ 5 0とコネクタ 5 2との間には流量計 5 1が設けられており、縦型製袋包装機 1のオペレータ等は、コネクタ 5 2へと送られるガスの流量を目視することができる。コネクタ 5 2は、後述する冷却部 6とガス供給部 5とフォーマ 3 0とを繋いでおり、ガスボンベから送られてきたガスを一旦冷却部 6へと送り、冷却されて帰ってきたガスをフォーマ 3 0へと送る。

〔冷却部 6の構成〕

冷却部 6は、フォーマ 3 0のガス経路 3 0 3を介して筒状フィルム F m cに送られるガスを冷却するものである。冷却部 6は、ガスボンベからコネクタ 5 2を介して送られてきたガスを外気よリも低い温度に冷却して、再びコネクタ 5 2を介してフォーマ 3 0のガス経路 3 0 3へと送る。また、冷却部 6には調整つまみ 6 0が設けられており、手動で調整つまみ 6 0を回すことによリガスの冷却温度を調整することができる。なお、コネクタ 5 2は 2重構造となっており、冷却前のガスと冷却後のガスとはそれぞれ別の経路に分けて送られる。

〔制御部 7の構成〕

制御部 7は、図 6に示すように、縦型製袋包装機 1のフィルム供給部 4及び製袋包装部 3と接続されており、各駆動部の作動を制御する。

制御部 7は、プルダウンベル卜機構 3 1による筒状フィルム F m cの下方への丄 ii

(矢印 A 5 ) 、フォーマ 3 0の先端から筒状フイルム F m c内へと吹出す。

筒状フィルム F m cに食品等とガスとが充填されると筒状フィルム F m cがシールされて袋状に形成される。このときの動作について図 5に基づいて説明する。横シール機構 3 3においては、筒状フィルム F m c内に食品等と外気より温度の低いガスとが存在する状態で、順に袋の下端及び上端の部分が横にシールされる。また、横シールの直前には、筒状の横シールされる部分およびその近傍をしごくシゴキ処理が為される。横シール機構 3 3のシールジョー 3 3 0及びシゴキ部 3 4は略 D字状の軌跡 Tに沿って回転する。そして、略 D字状の軌跡 Tの直線軌跡部分の前半において、シゴキ部 3 4が、横シール部分及びその近傍部分をしごき、食品等を下方に押し下げる。また、略 D字状の軌跡 Tの直線軌跡部分の後半において、シールジョ一3 3 0が、筒状フィルム F m cの横シール部分を挟み込んで、熱及び圧力によって横シール部分を熱シールする。このき同時に、シ一ルジョ一 3 3 0に内蔵されているカッターによる切断処理が行われる。カツタ一は、横シール部分のほぼ中央を切断する。これにより、後続の筒状フィルム F m cから袋が切り離,されて製品 Bとして分離される。分離された製品 Bは、排出シュート 3 5を滑り落ちてベルトコンベアに載り、後工程のチェッカーなどの装置へと運ばれていく。

このように作製された製品 Bには、食品等と外気より低い温度のガスとが封入されている。このため、時間の経過と共に、製品 Bの内部のガスの温度が外気の温度の影響を受けて上昇し、ガスが膨張する。ガスが膨張すると製品 Bが膨らんでその厚みが増す。このようにして、十分に膨らんだ製品 Bが作製される。

<特徴 > この縦型製袋包装機 1では、冷却部 6で冷却されるガスの温度を調整することにより製造される製品 Bの厚みを調整することができる。すなわち、袋内に充填された冷却ガスは、外気の温度の影響を受けて温度が上昇する。温度が上昇したガスは、膨張してその体積を増大させる。ガスと食品等が充填された袋は、シールされることにより密封されているため、ガスの体積の増大に伴って膨らむ。このため、製品 Bの厚みが増大する。なお、製品 Bの厚みをさらに増やす場合は、丄送り速度に合わせ^:、横シール機構 33のシールジョー330及びシゴキ部 34 の旋回速度や、 ^一ルジョ一 330の筒状フィルム Fmcへの押しつけ動作を制御する。また jj 制御部 7は、操作スィッチ 8 (図 1参照）から入力された内容に基づき、縦!^製袋包装機 1の各駆動部分の作動制御を行ったり、各種情報を液晶ディスプレイ 9 (図 1参照）に表示したりする。 '

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〔縦型製袋包装機 1の動作概 te〕

次に、縦型製袋包装機 1の動作の概略を主として図 2に基づいて説明す.る。フィルム供給部 4からフォーマ 30に送られたシート状のフイルム Fは、ショルダ一301からチューブ 300に巻き付けられて筒状に成形され、そのままプルダウンベルト機構 31によって下方に搬送される。そして、フイルム Fはチュ —ブ 300に巻き付けられた状態において両端部が周面上で重ね合わせられた状態となリ、その重ね合わせ部分が縦シール機構 32によって縦にシールされる。縦にシールされて円筒形状となった筒状フィルム Fmcは、チューブ 300を抜けて横シール機構 33へと降りていく。このときの筒状フィルム Fmcの位置は、 2点鎖線で示す位置である。また、このときには筒状フイルム Fmcの移動と同時に、食品等の固まりが計量装置 2からチューブ 300を通つて落下してくる。

また、食品の落下と平行して、冷却部 6で所定の温度に冷却されたガスがガス経路 303を通って筒状フイルム Fmcに供給される。ガスの供給について図 4 に基づいて説明する。

ガスボンベから噴出したガスは、ホースを通ってレギユレータ 50へと送られる。ガスは、レギユレータ 50において減圧されて一定圧力に調整され、コネクタ 52へと送られる（矢印 A1及び矢印 A2)。なお、縦型製袋包装機 1のオペレータは、流量計 51を見て、コネクタ 52へと送られるガスの流量をあらかじめ調整しておくことができる。ガスは、コネクタ 52を通って冷却部 6へと送られて冷却される（矢印 A3) 。なお、縦型製袋包装機 1のオペレータは、予め冷却部 6の調整つまみ 60により冷却温度を予め設定しておくことができる。冷却されたガスは、フォーマ 30へと送られ（矢印 A4) 、ガス経路 303を通って _u

同じ体積のガスをさらに低温に冷却して封入すればよく、製品 Bの厚みの増大を抑えたい場合は逆にガスの冷却温度を抑えればよい。このように、縦型製袋包装機 1によれば、筒状フィルム F m cに充填する際のガスの冷却温度を調整することにより、袋に充填された後のガス体積の変化量を調整して製品 Bの厚みを調整することができる。

〔2〕

横シールの直前に筒状フィルム F m cの横シールされる部分をしごくシゴキ処理が為されると、シール部分に食品等が挟まれて不良品が発生することを防止することができる。一方、このようなしごき処理を行うと、従来の包装機では、横シールされる部分とシゴキ部 3 4との間のガスが抜けてしまうため、十分に膨らんだ製品 Bを製造することは困難である。しかし、この縦型製袋包装機 1によれば、シゴキ処理の際にガスの一部が抜けた場合でも、製品 Bの作製後に冷却ガスが膨張して製品 Bを膨らませることができる。このように、この縦型製袋包装機 1によれば、シゴキ処理により食品等の嚙み込みを防止しつつ、十分に膨らんだ製品 Bを作製することができる。

〔3〕

この縦型製袋包装機 1では、筒状フィルム F m cに送られるガスを冷却部 6に通すだけで、製品 Bの厚みを調整することができる。従って、ガスを冷却するための簡単な構成で製品 Bの厚みを調整することができる。例えば、特開平 1 1一 1 7 1 1 1 0号公報に開示されている包装機のようにエア抜きプレート等のガスを抜くための機構を設ける場合と比べてそのような機構は不要であり、温度を調整するための簡易な構成で厚みを調整することができる。また、特開平 1 1一 2 9 2 0 1 9号公報に開示されている包装機のように、ガスの吹き込みを初めの少量の吹き込みと後の吹き込みとに分ける場合と比べると、縦型製袋包装機 1では冷却部の冷却温度を調節するだけでよく制御が簡単である。

〔4〕

この縦型製袋包装機 1では、製品 Bの厚みを調整するためにガスを抜くための手順は不要であり、製品 Bの作製の高速化を図ることができる。また、製品 Bの作製の高速化に伴い稼働率も向上させることができる。さらに、製品 Bの厚みを調整するためにオペレータが袋からガスを抜く操作を行う必要もなく、ォペレ一タの負担を軽減することもできる。

[第 2実施形態]

<包装システムの構成 >

本実施形態の包装システム 1 0 0は、図 8に示すように、第 1実施形態に示す縦型製袋包装機 1 (包装機）の構成に加えて、恒温室 1 1 (熱印加部）およびシールチェッカー 1 0 (後処理装置）を備えている。なお、図 8においては、理解の容易のために縦型製袋包装機 1の構成の一部のみを図示している。

恒温室 1 1は、縦型製袋包装機 1によって作製された製品 B (包装体）に対して熱を印加して、製品 B内に封入されたガス（気体）を膨張させて製品 Bを膨らませる。恒温室 1 1の内部は、外部よりも高い所定溫度に維持されている。製品 Bは、恒温室 1 1の内部を通過することによって暖められる。これにしたがって、製品 Bの内部に封入された気体は、短時間で外気と同程度の温度にまで暖められる。なお、図 8に示す恒温室 1 1の代わりに、製品 Bに対して温風を吹き付けることで製品 Bに熱を印加するホッ卜エアシャワーを採用することもできる。

シールチェッカー 1 0は、縦型製袋包装機 1において製造された製品 Bにシール不良がないかチェックする装置であって、主な構成として、サーポモータ 1 0 a、押圧部材 1 0 b等を備えている。サーボモータ 1 0 aは、押圧部材 1 0 bを製品 Bに対して当接 '離反させる。押圧部材 1 0 bは、サーポモータ 1 0 aによつて製品 Bへと当接することによって、製品 Bを押圧する。シールチェッカー 1 0は、押圧部材 1 0 bによって製品 Bを押圧する際に、製品 Bの袋高さ（製品 B の厚み）を検出し、その検出値の変位量を基にしてシール不良か否かの判断を行う。また、シールチェッカー 1 0によって検出された製品 Bの袋高さに関する検出情報は、縦型製袋包装機 1および恒温室 1 1の制御を司る制御部 7 (図 9参照）に送られる。

図 9に示す制御部 7は、シールチrッカー 1 0における検出情報に基づいて、冷却部 6や恒温室 1 1の制御を行う。すなわち、制御部 7は、シールチェッカー 1 0でのチェック動作の行い易さを考慮して、シールチェッカー 1 0における検出情報に基づき製品 Bの袋高さが最濂になるように冷却部 6 (気体温度変更部）によるガスの冷却温度を制御する。なお、ここでの冷却部 6は、第 1実施形態における冷却部 6と略同様の構成であるが、モータなどの駆動機構によってガスの量を自動的に調整することができ、制御部 7は駆動機構を制御することによってガスの量を調整することができる。また、制御部 7は、シールチェッカ一 1 0でのチェック動作の行い易さを考慮して、シールチェッカー 1 0における検出情報に基づき恒温室 1 1の制御を行う。恒温室 1 1に代えてホットエアシャワーが用いられる場合には、制御部 7は、シールチェッカ一 1 0における検出情報に基づいて、製品 Bに吹き付けられる温風の温度を制御する。

なお、制御部 7は、各装置に分かれて設けられ通信線によって接続されているものであってもよいし、各装置に分かれて配置される個別制御部と各装置の制御部を総括して集中制御する集中制御部とによって構成されていてもよい。

<包装システムの動作 >

この包装システム 1 0 0による包装動作の概略を、図 8に基づいて説明する。まず、第 1実施形態と同様にして、縦型製袋包装機 1によって、食品等と、外気より低い温度のガスとが袋の内部に封入された製品 Bが作製される。

後続のフィルム Fから分離された製品 Bは、縦型製袋包装機 1から排出されてベルトコンベア C Vによって恒温室 1 1へと搬送される。恒温室 1 1へと搬送された製品 Bは、恒温室 1 1の内部を通過する間に加熱される。そして、製品 Bが加熱されることによって、製品 Bに封入されたガスの膨張が促進される。このため、製品 Bの内部の気体が短時間で室外の温度に近い温度まで暖められ、製品 B は恒温室 1 1を通過する間に所望の状態まで膨らむ。これによ y、適切な製品 B 高さが得られる。

恒温室 1 1から排出された製品 Bは、ベルトコンベア C Vによってシールチェッカー 1 0へと搬送される。シールチェッカー 1 0では、押圧部材 1 0 bによる押圧が行われているときの製品 Bの袋高さの変位量を基準値と比較することによつて、製品 Bにシール不良がないか否かがチェックされる。製品 Bが適正な商品であれば、製品 Bはさらに搬送されていって箱詰め等の処理が行われる。箱詰め等の後処理においても、恒温室 1 1を通り既に適切な高さとなっている製品 Bは、処理が行いやすいものとなっている。また、シールチェッカー 1 0によって検出された製品 Bの袋高さに関する検出情報が制御部 7へと伝達され、冷却部 6や恒温室 1 1における制御にフィードバックされる。これにより、冷却部 6や恒温室 1 1における温度制御がより適切に行われるようになる。

<包装システムの特徴 >

〕

この包装システム 1 0 0では、縦型製袋包装機 1 とシールチェッカー 1 0との間に恒温室 1 1が設けられ、製品 Βは、縦型製袋包装機 1とシールチ： Lッカー 1 0との間を搬送される間に暖められる。このため、シールチェッカー 1 0に搬送されるまでに所望の袋高さまで製品 Βを短時間に膨らませることができる。これにより、この包装システム 1 0 0では、シールチェッカー 1 0やその他の製袋包装処理後の後処理装置において、適当な袋高さとなった製品 Βを比較的ミス少なく処理することが容易となり、縦型製袋包装機 1等の生産ラインの稼働率を向上させることができるようになる。

〔2〕

この包装システム 1 0 0では、製品 Βに対する後処理を行う後処理装置としてシールチェッカー 1 0を備えているため、恒温室 1 1から熱を印加されて膨らんだ状態の製品 Βの袋高さ等のデータを早急に得ることができる。

そして、この包装システム 1 0 0では、シールチェッカー 1 0におけるシール不良の検出情報を制御部 7に送り、この検出情報に基づいて制御部 7が恒温室 1 1や冷却部 6を制御する。これにより、恒温室 1 1や冷却部 6をより適切に制御することができるようになつている。

く他の実施形態 >

〔Α〕

上記の第 1実施形態では、ガスをフォーマ 3 0に送る前に冷却部 6に通して冷却しているが、フォーマ 3 0のガス経路 3 0 3を冷却する機構を設けて、ガスがガス経路 3 0 3を通る際にガスを冷却してもよい。

〔Β〕

上記の第 1実施形態では、冷却部 6により直接にガスを冷却しているが、間接的にガスを冷却してもよい。すなわち、ガスに接触する物を冷却することによりその物の温度をガスに伝えてガスを冷却してもよい。例えば、袋に充填される食品等を冷却したリ、フィルム Fをフォーマ 3 0にて筒状に形成する前後に冷却したりすることにより袋内のガスを冷却してもよい。

〔C〕

上記の第 1実施形態では、ガスを冷却してから筒状フィルム F m cの内部に導入しているが、ガスの冷却と筒状フイルム F m cへの導入との順番は逆になってもよい。すなわち、まず常温のガスを筒状フィルム F m cに導入してから筒状フイルム F m cごとガスを冷却して、その後筒状フィルム F m cを密封してもよい _c この順番で製品 Bの作製を行っても、外気と異なる温度を有する気体が封入された製品 Bを作製することができる。

〔D〕

上記の第 1実施形態では、ガスを冷却することにより、製品 Bを膨らませているが、逆にガスを暖めることにより製品 Bを萎ませることも可能である。また、冷却と暖めとの両方を利用して製品 Bの厚みを自由に増減させることもできる。

〔E〕

上記の第 1実施形態において、図 7に示すように、制御部 7が、ガス供給部 5 と冷却部 6とを制御してガスの温度と吹出し量を自動的に制御できるようにしてもよい。この場合、制御部 7は、製造される袋の大きさ、袋に充填される食品等の大きさや形状、外気温度等を考慮して、ガスの温度と吹出し量とを制御することにより製品 Bの厚みを制御する。これにより、製品 Bの厚みを自動的に制御することができる。

〔F〕

上記の第 1実施形態では、フィル厶 Fから袋を製造しつつ食品等をガス等とともに袋詰めする縦型製袋包装機 1に本発明が採用されているが、初めから製造済みの袋を供給してその袋に食品等とガスと封入する給袋包装機に本発明が採用されてもよい。

〔G〕

上記の第 2実施形態では、ガス供給部 5や冷却部 6を縦型製袋包装機 1の一部 _1Q

として捉えているが、縦型製袋包装機 1の外部に、縦型製袋包装機 1とは別に、冷却気体供給装置（ガス供給部 5，冷却部 6 ) があると捉えることもできる。

(産業上の利用可能性)

本発明に係る包装機および包装方法を利用すれば、簡易な構成で包装体の厚みを調整することができるようになる。

Claims

請求の範囲

1 .

柔軟性包材に被包装物と気体とが封入された包装体を作製する包装機において, 外気と異なる温度を有する前記気体と前記被包装物とが封入された前記包装体を作製することを特徴とする、包装機。

2.

前記気体の温度を変更する気体温度変更部を備える、請求項 1 に記載の包装機 _c 3.

前記被包装物の温度を変更することにより前記気体の温度を変更する気体温度変更部を備える、請求項 1に記載の包装機。

4.

前記柔軟性包材の温度を変更することにより前記気体の温度を変更する気体温度変更部を備える、請求項 1に記載の包装機。

5.

前記柔軟性包材の内部に前記被包装物と前記気体とを導入する導入部と、前記導入部の温度を変更することにより前記気体の温度を変更する気体温度変更部と、

を備える、請求項 1 に記載の包装機。

6.

前記柔軟性包材を筒状に形成するとともに、筒状に形成された前記柔軟性包材の内部に前記被包装物と前記気体とを導入する形成部と、

前記形成部の温度を変更することにより前記気体の温度を変更する気体温度変更部と、

を備える、請求項 1に記載の包装機。前記気体の温度と量とを制御する制御部をさらに備える、請求項 1から 6のいずれかに記載の包装機。

8 . 前記柔軟性包材に封入された気体は、外気より低い温度を有する、請求項 1から 7のいずれかに記載の包装機。

9.

筒状に形成された前記柔軟性包材をシールすることにより前言己柔軟性包材を密封するシール ¾5と、

前記柔軟性包材のシールされる部分およびその近傍をしごく一対のシゴキ部と, をさらに備える、請求項 8に記載の包装機。

1 0.

筒状に形成された前記柔軟性包材を下方に搬送する搬送部と、

搬送される前記柔軟性包材の搬送方向に平行な縦の縁をシー^^する縦シール部前記柔軟性包材の内部に前記被包装物と前記気体とを導入する導入部と、前記柔軟性包材を搬送方向に垂直な横方向にシールする横シール部と、を備える、請求項 1に記載の包装機。

1 1 .

柔軟性包材に被包装物と気体とが封入された包装体を作製するための包装方法において、

外気と異なる温度を有する前記気体と前記被包装物とが封入された前記包装体を作製することを特徴とする包装方法。

1 2.

柔軟性包材に被包装物と気体とが封入された包装体を作製する包装機と、前記包装機の内部に設けられ、あるいは、前記包装機とは別に設けられ、前記包装体に封入される前の気体の温度を変更する気体温度変更部と、

を備え、

前記包装機は、外気と異なる温度を有する前記気体と前記被包装物とが封入された前記包装体を作製することを特徴とする、包装システム。

1 3 ,

前記作製された包装体に対して熱印加処理を行う熱印加部をさらに備える、請求項^{1 2}に記載の包装システム。

1 4.

前記熱印加部は、前記包装体を暖める恒温室を有する、

請求項 1 3に記載の包装システム。

1 5.

前記熱印加部は、前記包装体に対して温風を吹き付ける、

請求項 1 3に記載の包装システム。

1 6.

前記包装体に対して後処理を行う後処理装置をさらに備える、請求項 1 3から 1 5のいずれかに記載の包装システム。

1 7.

前記後処理装置における検出情報に基づいて前記気体温度変更部の制御を行う制御部をさらに備える、請求項 1 6に記載の包装システム。

1 8.

前記後処理装置における検出情報に基づいて前記熱印加部の制御を行う制御部をさらに備える、請求項 1 6に記載の包装システム。