JP4988108B2 - 包装装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、包装装置、特に、緊張保持させたフィルムに下方から被包装物を押し上げフィルムの周縁部を被包装物の下側に折り込んで熱シールする包装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、発泡スチロールなどを使ったトレーに収納された生鮮食料品等の被包装物をストレッチフィルムによって包装する装置が、ストレッチ包装装置として知られている。このストレッチ包装装置では、所定の幅を有するストレッチフィルムをトレーの大小に応じて所定長さ寸法に切断するとともに、フィルムの幅方向の両側縁部を上下のベルト等から成る一対のフィーダにより保持しながらフィルムを包装ステーションに搬送し、包装ステーションでフィルム包装を施す。包装ステーションでは、搬送されてきて緊張保持されているフィルムに対してトレーに収納された商品（以下、被包装物という。）を押し上げ、被包装物をフィルムに密着させた状態でフィルムの周縁部をトレーの下側に折り込む。これにより、被包装物がストレッチフィルムに包まれるので、その後トレーの下に折り込まれたフィルムをヒートシールして包装を完了させる。
【０００３】
このようなストレッチ包装装置において、最近では、包装ステーションにおける包装動作中に商品を上から押さえつける押さえ部材を設けることがある。本願出願人が以前に行った特許出願（特願２０００−１０２８４７号）では、この押さえ部材が、緊張保持したフィルムへの被包装物の押し上げ時などにおいて被包装物が転倒することを抑える役割を果たすとともに、フィルムのヒートシールを安定させる役割も果たしている（上記特許出願の段落番号［００１８］〜［００２０］を参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような押さえ部材を備えた包装装置では、押さえ部材により被包装物が下方に押さえつけられることで、トレーの下に折り込まれたフィルムがヒートローラに強く押し当たるようになり、フィルムのヒートシールが安定するようになっている。
【０００５】
しかし、上記の包装装置では一律に同程度の押しつけ力が押さえ部材から被包装物に作用しているにすぎず、一定の効果は出るが、押さえ部材が個々の被包装物に適した作用を発生させているとは言えない。したがって、多種の被包装物を扱い、被包装物の種類毎にヒートシールの最適な条件が異なるような状態のときには、一定の押しつけ力が作用する上記の包装装置では、被包装物によって十分なヒートシールが為されないことも起こり得る。
【０００６】
本発明の課題は、性状の異なる多種の被包装物が包装対象となる場合であっても、それぞれの被包装物に適したヒートシール（熱シール）が為される包装装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る包装装置は、緊張保持させたフィルムに下方から被包装物を押し上げ、フィルムの周縁部を被包装物の下側に折り込んで熱シールする包装装置であって、熱供給部材と、押圧力供給部材と、制御部とを備えている。熱供給部材は、被包装物の下側に折り込まれたフィルムに対して、熱を加える。押圧力供給部材は、被包装物が押し上げられて熱供給部材に押し出される間、継続して自重を加えて被包装物の姿勢を安定させるとともに、被包装物が熱供給部材に接触し始めてから被包装物が熱供給部材から外れるまでの間、被包装物を熱供給部材に継続して押しつけて熱供給部材と被包装物との間にフィルムを強く挟み込み、間接的にフィルムを熱供給部材に押圧してヒートシールさせる。制御部は、押圧力供給部材によって被包装物が熱供給部材に押しつけられる時間の長さのパラメータを、被包装物の重量データもしくは被包装物に含まれるトレーの平面サイズの大きさを基に決定し、さらに、時間の長さのパラメータおよび熱供給部材の温度のパラメータを、被包装物の性状である温度に応じて変える。
【０００８】
ここでは、被包装物の下側に折り込まれたフィルムに対し、熱供給部材から熱を加え、被包装物を熱供給部材に押しつける押圧力供給部材から被包装物に押しつけ力を加えることによって、熱シールを行っている。このため、熱供給部材の温度、および押圧力供給部材が被包装物を押す時間の長さが、熱シール後のシール状態を左右するパラメータとなる。そして、ここでは、これらのパラメータを、被包装物の性状に応じて変える制御を行っている。被包装物の性状の具体例としては、被包装物の温度等の性質、被包装物の全体形状などが挙げられる。また、商品をトレーに入れた状態のものが被包装物として包装の対象となる場合には、トレーの形状や大きさ、トレーの重量、トレーの材質なども被包装物の性状に含まれる。
【０００９】
このように、本請求項の包装装置では被包装物の性状に応じて２つのパラメータを変えるように制御しているので、性状の異なる多種の被包装物が包装対象となる場合であっても、それぞれの被包装物に適した熱シールが為されるようになる。
【００１０】
被包装物の重量が大きいときには、自重により被包装物と熱供給部材との熱シール時の圧着度合いが大きくなることに配慮して、熱供給部材の温度を下げたり、押圧力供給部材が被包装物を押す時間を短くしたりして、熱シールの過剰を抑えることができる。
【００１１】
なお、被包装物の重量については、外部入力されたデータを用いてもよいし、計量機構を備えた包装装置（いわゆる自動計量包装装置）であれば自己計測した計量データを用いることもできる。
【００１２】
また、例えば被包装物が冷凍品であるときには、押圧力供給部材が被包装物を押す時間を長くしたりして、不十分な熱シールとなることを抑えることができる。
なお、被包装物の温度については、外部入力されたデータを用いてもよいし、温度計測器を備えた包装装置であれば計測データを用いることもできる。
【００１３】
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、記憶部をさらに備えている。記憶部は、入力された被包装物の性状に関するデータを記憶する。そして、制御部は、記憶部にあるデータを基にパラメータを変える。
【００１４】
ここでは、入力された被包装物の性状に関するデータを記憶部に記憶しておき、そのデータを用いて制御部がパラメータを変えている。したがって、包装装置が有する計測機能では計測が難しい被包装物の性状、例えば、被包装物がトレーに盛られた刺身であるか否かといった被包装物の性状をも考慮して、被包装物に適した熱シールを行うことが可能となる。被包装物が刺身の場合には、押圧力供給部材が被包装物を押す力を大きくすると商品価値が損なわれる恐れがあるため、押圧力供給部材が被包装物を押す時間を長くしたり熱供給部材の温度を高くしたりすることで熱シールの強化を行うようにすることが望ましい。
【００１５】
請求項３に係る包装装置は、請求項１または２に記載の包装装置であって、記憶部をさらに備えている。記憶部は、入力された被包装物の性状に関するデータおよび入力されたフィルムの性状に関するデータを記憶する。また、制御部は、記憶部にあるデータを基に、被包装物の性状およびフィルムの性状に応じてパラメータを変える。
【００１６】
ここでは、入力された被包装物の性状に関するデータを記憶部に記憶しておき、そのデータを用いて制御部がパラメータを変えている。したがって、包装装置が有する計測機能では計測が難しい被包装物の性状、例えば、被包装物がトレーに盛られた刺身であるか否かといった被包装物の性状をも考慮して、被包装物に適した熱シールを行うことが可能となる。
【００１７】
また、ここでは、被包装物の性状に加え、熱シールの仕上がり具合に影響を与えるフィルムの性状の影響も考慮して、制御部がパラメータを変えている。したがって、熱シールがより適切に行われるようになる。
【００１８】
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、熱供給部材は、複数の発熱体を有している。そして、制御部は、被包装物の性状に応じて、複数の発熱体のうち作動させるものを選択する。
【００１９】
ここでは、被包装物が小さい場合であって複数の発熱体全てを作動させる必要がない場合に、選択的に幾つかの発熱体を作動させるだけで適切な熱シールを行うことが可能となる。また、被包装物の形状によって被包装物の下側に折り込まれるフィルムの周縁部の配置がある程度決まってくるが、それに合わせて必要な発熱体だけを作動させるようにすることで、省エネルギーを達成することもできるようになる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態に係るフィルム横送り型のストレッチ包装装置を図１に示す。この包装装置１は、緊張保持させたストレッチフィルムＦに対してトレーＴに載せた生鮮食料品等の商品Ｇを押し上げ、フィルムＦの周辺部をトレーＴの下側に折り込むことによってフィルム包装を行う装置である。また、この包装装置１は、フィルム包装機能に加えて、計量機能やラベル貼付による値付け機能を兼ね備えている。なお、商品ＧがトレーＴに収容されない状態で包装される場合もある。
【００２１】
＜装置の全体概略＞
図１および図２に示すように、包装装置１は、計量搬入機構２と、包装ステーション３と、ロール支持機構４と、フィルム送り出し機構５と、フィルム搬送機構６と、折り込み機構７と、押さえ機構８１と、加熱機構８２とを備えている。
【００２２】
計量搬入機構２は、本体１ａの正面中央部に設けられている。包装ステーション３は、本体１ａ内に形成される空間である。ロール支持機構４は、本体１ａの両側部に配設されており、それぞれフィルムロールＲを保持する。フィルム送り出し機構５は、フィルムロールＲから引き出されたフィルムＦを上方に送り出す。フィルム搬送機構６は、フィルム送り出し機構５からフィルムＦを受け取り、包装ステーション３へとフィルムＦを搬送する。折り込み機構７は、包装ステーション３に搬送されたフィルムＦによって、被包装物を包装する。加熱機構８２は、折り込み機構７により被包装物の下側に折り込まれたフィルムＦに対して、熱を加えてヒートシールを施す。
【００２３】
また、本体１ａの上部には、表示パネル９４、操作キー９５などを備えたコンピュータから成る制御部９が配置されている。この制御部９は、上記の各機構の作動を制御するとともに、計量搬入機構２により計量された商品Ｇの重量を示す信号に基づいて商品Ｇの価格の算出等を行い、商品Ｇの重量や価格等をラベルに印字するラベルプリンター１０やラベル発行機１１の作動を制御している。表示パネル９４は、タッチパネル式のディスプレイであり、パネル上に操作ボタンも配される。また、コンピュータ内には記憶部９６も収められており、記憶部９６には、表示パネル９４や操作キー９５などから入力された、あるいは外部の装置から転送されたフィルムＦに関するデータおよび被包装物に関するデータが記憶されている。
【００２４】
なお、この包装装置１で使用するフィルムロールＲは、所定の幅寸法とされたストレッチフィルムＦが多重に巻き付けられているものである。
＜計量搬入機構＞
計量搬入機構２は、トレーＴに収納された食品等の商品Ｇの重量を計量する計量器と、一対のローラ間に張設された複数の搬入ベルトとを有している。搬入ベルトには搬送用の突起が設けられており、計量器上（搬入ベルト上方）に商品Ｇを収容したトレーＴを図３に示すように載置すれば、商品Ｇの重量が計量器により計量された後、トレーＴが搬入ベルトの突起に押されて、包装ステーション３のリフター機構３０（後述）の支持部材３３上に送られる（図８および図９参照）。
【００２５】
＜包装ステーション＞
包装ステーション３は、本体１ａ内にあって、計量が終わったトレーＴ内の商品Ｇに一連のフィルム包装処理を施す空間である。この包装ステーション３では、フィルム搬送機構６によってストレッチフィルムＦが張られ、張られたフィルムＦに対してリフター機構３０がトレーＴおよび商品Ｇを突き上げる（図１０参照）。そして、折り込み機構７がフィルムＦを突き上げた状態のトレーＴの下側へとフィルムＦの周囲の部分を折り込むことによって、トレーＴおよび商品ＧがフィルムＦで覆われた状態となる。
【００２６】
この包装ステーション３の下部には、トレーＴの底面を保持してトレーＴおよび商品Ｇを上方に移動させるためのリフター機構３０が設けられている。
リフター機構３０は、図３に示すように、支持ベース３１と、支持ベース３１上に固定された複数の支持バー３２と、各支持バー３２の上端部にそれぞれ回動自在に支持されトレーＴの底面を受ける支持部材３３とを有している。また、リフター機構３０は、支持ベース３１を上下移動させる電動ボールネジ機構３４を下部に備えている。
【００２７】
なお、各支持バー３２は、その中央部分に前後左右に折れ曲がるヒンジを備えており、後述する左右折り込み板７６，７７や後折り込み板７８がトレーＴの下部に入ってくるときに一時的に転倒するようにされている。
【００２８】
また、包装ステーション３の上部には、リフター機構３０によってトレーＴおよび商品Ｇが突き上げられて止まったときにトレーＴや商品Ｇが姿勢を崩して転倒することを抑える役割を果たす押さえ機構８１が配置されている。この押さえ機構８１は、排出プッシャー７９ａによってトレーＴを排出台８３に押し出しながらトレーＴの下に折り込まれたフィルムＦを加熱ローラ１１２によってヒートシールする際に商品ＧおよびトレーＴを加熱ローラ１１２に押しつける役割も果たすため、詳しい構成は後述する。
【００２９】
＜ロール支持機構＞
フィルムロールＲを支持するロール支持機構４は、図２に示すように、本体１ａの両側部に概ね対称に設けられている。ロール支持機構４は、主としてロールバー４ａから構成されている。
【００３０】
ロールバー４ａは、フィルムロールＲを挿通させ、ホルダー等でフィルムロールＲを保持することができる。また、ロールバー４ａは、それぞれ本体１ａに回転自在に支持されており、１つのフィルムロール駆動モータ４ｂによって駆動されるようになっている。フィルムロール駆動モータ４ｂは正逆回転が可能であり、正回転時に一方のロール支持機構４を、逆回転時に他方のロール支持機構４を駆動する。
【００３１】
＜フィルム送り出し機構＞
フィルム送り出し機構５は、フィルムロールＲから引き出されたフィルムＦを後述するフィルム搬送機構６の一対のフィーダユニット６１，６２に受け渡すための機構である。このフィルム送り出し機構５は、図２に示すように、主として、繰り出しローラ５１と、繰り出しローラ５１を回す繰り出しモータ５２と、フィルム差し込み板ユニット５３と、フィルム差し込み板ユニット５３を上下移動させるフィルム差し込み板駆動モータ５４とから構成されている。
【００３２】
繰り出しローラ５１は、ロール支持機構４に保持されたフィルムロールＲの斜め上方、フィルムロールＲよりも外側に配置されるローラであって、フィルムロールＲの長手方向に沿って延びている。この繰り出しローラ５１は、ベルトを介して繰り出しモータ５２と連結されており、繰り出しモータ５２の作動によって回転する。
【００３３】
フィルム差し込み板ユニット５３は、主として２枚の板部材５７，５８から構成されており、図２に示すように、ロール支持機構４に支持されたフィルムロールＲの上方に配置されている。
【００３４】
フィルム差し込み板駆動モータ５４は、上記のフィルム差し込み板ユニット５３を上下に移動させるために配備されており、リンク機構を介してフィルム差し込み板ユニット５３を上下移動させる。
【００３５】
＜フィルム搬送機構＞
フィルム搬送機構６は、フィルムロールＲから上記フィルム送り出し機構５によって繰り出されたフィルムＦを受け取って、包装ステーション３の中央部分に搬送し、さらにフィルムＦを緊張保持する。このフィルム搬送機構６は、主として、第１フィーダユニット６１と、第２フィーダユニット６２と、第１フィーダ移動ユニット６３と、第２フィーダ移動ユニット６４と、フィーダ駆動ユニット６５とから構成されている。
【００３６】
第１フィーダユニット６１は装置１の正面から見て手前側に、第２フィーダユニット６２は装置１の正面から見て向こう側に配置されている（図３および図４参照）。これらの第１および第２フィーダユニット６１，６２は、横送りされるフィルムＦの両側部（手前側および向こう側の側部）を上下のベルトで挟み、フィーダ駆動ユニット６５の作動によってフィルムＦを搬送する。
【００３７】
また、第１フィーダユニット６１は第１フィーダ移動ユニット６３の作動により、第２フィーダユニット６２は第２フィーダ移動ユニット６４の作動によって、それぞれフィルム幅方向（図３および図４の左右方向）に移動するように構成されている。それぞれのフィーダユニット６１，６２は、フィルム幅方向に沿って延びるスライドシャフト６６，６７によって、２カ所でフィルム幅方向に移動自在に支持されている。
【００３８】
なお、図示していないが、第１および第２フィーダユニット６１，６２は、複数のクランプを有している。これらのクランプは、ソレノイドによって作動し、フィルムＦの保持および保持の解除を行う。
【００３９】
＜カッター機構＞
また、フィルム搬送機構６のフィルム搬送方向前側には、カッター機構６９が配備されている。カッター機構６９は、フィルム送り出し機構５からフィルム搬送機構６へと受け渡されたフィルムＦがフィルム搬送機構６で所定量だけ搬送された後に、両機構５，６間においてフィルムＦを切断するために設けられている。カッター機構６９は、フィルム幅よりも長い切断刃６９ａを有し、この切断刃６９ａをアクチュエータで移動させることによりフィルムＦを切断する。
【００４０】
なお、カッター機構６９も、正面右側のフィルムロールＲからフィルムＦが繰り出されるときのためのものと、正面左側のフィルムロールＲからフィルムＦが繰り出されるときのためのものとの２セットが配備されている（図２参照）。
【００４１】
＜折り込み機構＞
折り込み機構７は、図２および図３に示すように、主として、左右折り込み板７６，７７と、後折り込み板７８と、前折り込み棒７９とから構成されている。
【００４２】
左右折り込み板７６，７７は、フィルムＦのフィルム搬送方向両端部をトレーＴの下側に折り込むもので、図示しないモータおよびタイミングベルトによって水平移動が可能である。
【００４３】
後折り込み板７８は、フィルムＦの第２フィーダユニット６２側の側部をトレーＴの下側に折り込むもので、図示しないモータおよびタイミングベルトによって水平移動が可能である。
【００４４】
前折り込み棒７９は、トレーＴを排出台８３に向けて押し出す排出プッシャー７９ａによるトレーＴの排出時に、フィルムＦの第１フィーダユニット６１側の側部がトレーＴの下側に折り込まれるように配置されている。
【００４５】
排出プッシャー７９ａは、図２に示すように、後述する押さえ機構８１の押さえローラ１０６や押さえプレート１０４と干渉しないよう、左右に２分割されている。
【００４６】
＜押さえ機構＞
押さえ機構８１は、図５に示すように、サーボモータ（若しくはトルクモータ）１０１、ギア部材１０２、２つのアーム１０３、押さえプレート１０４、連結部材１０５、複数の押さえローラ１０６、第１固定部材１０７、第２固定部材１０８、第３固定部材１０９などから構成されている。
【００４７】
サーボモータ１０１の回転軸に、ギア部材１０２が装着される。ギア部材１０２のギアは、一方のアーム１０３の端部に形成されている円弧状ギア１０３ａに噛み合う。アーム１０３は、それぞれ２本の板部材により構成されており、一端が第３固定部材１０９に、他端が押さえプレート１０４の中央付近にピン連結されている。第２および第３固定部材１０８，１０９は、アーム１０３の一端を第１固定部材１０７に固定するとともに、ギア部材１０２の先端を回転自在に支持する。第１固定部材１０７およびサーボモータ１０１は、包装装置１の骨組みフレームに固定される。押さえプレート１０４は、アーム１０３により、常に概ね水平面に平行となるように保持されている。そして、サーボモータ１０１の駆動によってアーム１０３が回動すると、それに従って押さえプレート１０４の高さ位置が変わる。押さえローラ１０６は、シリコンを原材料とするスポンジ状のローラであり、連結部材１０５を介して押さえプレート１０４の先端に回転自在に支持されている。また、押さえローラ１０６は、図３や図１１に示すように、平面的に後述する加熱ローラ１１２の概ね直上に位置している。
【００４８】
この押さえ機構８１は、前述のように、排出プッシャー７９ａによってトレーＴを排出台８３に押し出しながらトレーＴの下に折り込まれたフィルムＦを加熱機構８２によってヒートシールする際に、商品ＧおよびトレーＴを加熱ローラ１１２に押しつける役割を果たす。このときには、後述する制御部９からの指令により、商品ＧやトレーＴ、フィルムＦの性状に合った押しつけ力および押しつけ時間となるようにサーボモータ１０１が駆動され、アーム１０３から押さえプレート１０４に下向きの力が働いて押さえローラ１０６から商品ＧおよびトレーＴに押しつけ力が作用する。
【００４９】
なお、前述のように押さえ機構８１はリフター機構３０によってトレーＴおよび商品Ｇが突き上げられて止まったときにトレーＴや商品Ｇが姿勢を崩して転倒することを抑える役割を果たすが、このときにはサーボモータ１０１は駆動せず、押さえプレート１０４等の自重によって商品ＧおよびトレーＴが下方に押さえつけられる。
【００５０】
＜加熱機構＞
加熱機構８２は、図６に示すように、搬送ローラ１１１、加熱ローラ１１２、ヒータ１１３、ローラ支持部材１１４、ヒータ支持部材１１５、温度センサ１１６などから構成されている。搬送ローラ１１１は、２本の加熱ローラ１１２の前後に複数本が配置されている。左右一対のローラ支持部材１１４は、各ローラ１１１，１１２の両端を回転自在に支持している。また、加熱ローラ１１２は、筒状に形成されており、その内部に円柱状の電気式ヒータ１１３が挿入されている。ヒータ１１３は、いわゆるカートリッジヒータであり、加熱ローラ１１２と接触しておらず、両端がヒータ支持部材１１５に固定されている。これらのヒータ１１３の一端には電極１１９が設けられており、この電極１１９から通電を行うことによってヒータ１１３内の発熱コイルが発熱する。
【００５１】
また、加熱ローラ１１２には、その外表面の温度を検出する温度センサ３６が接触している。この温度センサ３６は、加熱ローラ１１２の温度を制御部９へと送る。
【００５２】
＜制御部＞
本体１ａの上部に配される制御部９は、図７に示すように構成されており、各機構２，５，６，３０，７，８１，８２，１０，１１の各動作を制御する。制御部９は、ＣＰＵ９１、ＲＯＭ９２、ＲＡＭ９３、タッチパネル式の表示パネル９４、操作キー９５などを有しており、また各種データが保存される記憶部９６とつながっている。主電源スイッチ１６、ヒータ電源スイッチ１７、非常停止スイッチ１９などからの入力も、制御部９に伝達される。
【００５３】
記憶部９６には、フィルムデータファイル９６ａと、商品データファイル９６ｂと、トレーデータファイル９６ｃとが収納されている。フィルムデータファイル９６ａには、複数種類のフィルムＦの性状に関するデータが、フィルムＦの種類ごとに記憶されている。商品データファイル９６ｂには、商品Ｇの単価データや商品Ｇの性状に関するデータが、商品Ｇの種類ごとに記憶されている。トレーデータファイル９６ｃには、トレーＴの性状に関するデータが、トレーＴの種類ごとに記憶されている。
【００５４】
具体的には、フィルムデータファイル９６ａには、フィルムＮｏ．ごとに、フィルムＦの厚みや材質、フィルム幅などのデータが記憶されている。商品データファイル９６ｂには、商品の呼び出しＮｏ．ごとに、商品Ｇが冷凍食品であるか否かなどのデータ、商品Ｇの単価データ、使用される１つの又は複数のトレーＴのトレーＮｏ．などのデータが記憶されている。トレーデータファイル９６ｃには、トレーＮｏ．ごとに、トレーＴの大きさ、形状、材質、風袋重量（トレー重量あるいはトレー重量にフィルム重量を加えたもの）などのデータが記憶されている。
【００５５】
＜包装装置の動作概略＞
次に、上記のような構成を持つ包装装置１の動作を簡単に説明する。
本装置１では、オペレータが商品Ｇを収容したトレーＴを計量搬入機構２の計量器上に載せると、計量値が安定して計量が完了するのを待って、搬入ベルトが動き出す。この搬入ベルトの動きに従って搬入ベルトに固定されている突起が移動し、商品Ｇを載せたトレーＴをリフター機構３０の支持部材３３上に押し出す（図９参照）。
【００５６】
一方、フィルムロールＲからフィルム送り出し機構５によりフィルム搬送機構６へと受け渡されたフィルムＦは、カッター機構６９の切断刃６９ａにより切断され１枚の長方形状のフィルムＦになって、リフター機構３０の上方まで両フィーダユニット６１，６２によって運ばれている。そして、リフター機構３０の上方において、各クランプの作動によりフィルムＦの周囲を強く保持された状態となっている。
【００５７】
そして、このように周囲、特に両側部を強く保持されたフィルムＦに対して、リフター機構３０が商品ＧおよびトレーＴを押し上げる（図１０参照）。すると、周囲を強く保持されているフィルムＦは商品ＧおよびトレーＴの上部を覆うように伸張する。
【００５８】
この状態において、後折り込み板７８および左右折り込み板７６，７７がトレーＴの下側に水平移動すると、適当なタイミングで正面側（図１０の左側）にあるクランプ以外のクランプがフィルムＦの保持を解除して、フィルムＦの周囲３辺がトレーＴの下側に折り込まれる。そして、排出プッシャー７９ａがトレーＴを排出台８３側に押し出すと、折り込まれていなかった正面側のフィルムＦの１辺が前折り込み棒７９に当たり、排出台８３側へのトレーＴの移動にしたがってトレーＴの下側に折り込まれていく（図１１参照）。なお、正面側にあるクランプは、このときにフィルムＦの保持が解除される。また、この移動中に、トレーＴの下側に折り込まれたフィルムＦがヒートシールされ、図１２に示す位置に排出されたときには、商品ＧおよびトレーＴ全体をフィルムＦが覆った包装完了の状態となる。
【００５９】
さらに、ラベル貼付を含む処理を選択している場合には、計量値に基づいて算出される商品の値段や重量などがラベルプリンター１０によりラベルに印字され、そのラベルがラベル発行機１１により包装済みの商品ＧおよびトレーＴに貼付される。
【００６０】
＜包装排出動作における押さえ機構の動き＞
上記のように、排出プッシャー７９ａがトレーＴを排出台８３側に押し出すときに、トレーＴの下側に折り込まれたフィルムＦがヒートシールされる。このヒートシール時の動作を、押さえ機構８１の動きを含め、以下に詳述する。
【００６１】
図１０に示すようにリフター機構３０が商品ＧおよびトレーＴを押し上げるときには、押さえ機構８１のサーボモータ１０１は駆動されておらず、押さえプレート１０４は、商品Ｇの上面に対して押さえプレート１０４等の自重だけを負荷する。
【００６２】
そして、図１１に示すように、トレーＴが排出プッシャー７９ａによって排出台８３側に押し出されていく途中で、トレーＴは加熱機構８２の加熱ローラ１１２の上を通る。このとき、トレーＴの下側に折り込まれたフィルムＦが加熱ローラ１１２から熱を受けてヒートシールされる。また、トレーＴが加熱ローラ１１２の上を通っているときには、サーボモータ１０１に対し、所定の出力で、所定の時間帯だけ駆動するように制御部９から指令が出される。これにより、トレーＴに入った商品Ｇが下に押しつけられ、間接的にトレーＴの下側に折り込まれたフィルムＦが加熱ローラ１１２とトレーＴとの間で強く挟まれる状態となり、フィルムＦが強く加熱ローラ１１２に押圧されるようになる。
【００６３】
＜押さえ機構のサーボモータの出力制御＞
このように、ヒートシール時におけるフィルムＦへの押圧力は、商品ＧおよびトレーＴと押さえプレート１０４等の自重に加えて、所定時間の間はサーボモータ１０１が発する力が補助的に加わるようになっている。ここで、ヒートシールの具合を調整することができるパラメータとして、サーボモータ１０１を駆動する時間（以下、モータ駆動時間という。）と、サーボモータ１０１の出力（以下、モータ出力という。）とを挙げることができる。
【００６４】
これらのモータ駆動時間およびモータ出力は、制御部９が、記憶部９６にある商品ＧやトレーＴ、フィルムＦの性状データおよび計量搬入機構２により計測された商品Ｇの重量データを基にして決定する。
【００６５】
具体的には、商品Ｇが冷凍食品の場合、トレーＴも冷えているため、ヒートシール不足になる恐れがある。このような場合には、サーボモータ１０１のモータ出力を大きくするとともに、トレーＴの先端が加熱ローラ１１２に載り始めてからトレーＴの後端が加熱ローラ１１２から外れるまでの間、サーボモータ１０１を駆動し続ける制御が採られる。
【００６６】
また、重量が同じであってもトレーＴの平面サイズが大きい場合には押さえ機構８１のモータ出力を大きくしたほうが望ましく、フィルムＦの材質によってもモータ出力やモータ駆動時間を調整制御することが望ましい。
【００６７】
さらに、トレーＴの下面においてフィルムＦがどのように折り重なっているのかをフィルムＦのサイズやトレーＴの形状から判断し、例えばフィルムＦの折り重なり部分が前後に離れている場合には、トレーＴの先端が加熱ローラ１１２に載り始めたときとトレーＴの後端が加熱ローラ１１２から外れる直前とに分けてモータ出力を大きくする制御を行うことも考えられる。
【００６８】
＜本実施形態の包装装置の特徴＞
包装装置１では、商品ＧおよびトレーＴを加熱ローラ１１２に押しつける押さえ機構８１のモータ出力やモータ駆動時間を調整することによってヒートシールの最適化を図っている。具体的には、モータ出力やモータ駆動時間といったヒートシールの具合を左右するパラメータを、商品Ｇ、トレーＴ、およびフィルムＦの性状に応じて決定している。したがって、ここでは、商品Ｇ、トレーＴ、およびフィルムＦの性状に応じた最適なヒートシールが為される。
【００６９】
＜本実施形態の包装装置の変形例＞
（Ａ）
上記の包装装置１では、商品Ｇが冷凍食品であるか否かのデータが被包装物データファイル９６ｂに記憶されているので、そのデータを基にして押さえ機構８１のサーボモータ１０１のモータ出力やモータ駆動時間を制御しているが、商品Ｇの温度を計測する温度計を設置し、商品Ｇの実際の温度を基にしてモータ出力やモータ駆動時間を制御させることも可能である。
【００７０】
また、反対に、上記の包装装置１では計量搬入機構２が計測した商品Ｇの重量を基に押さえ機構８１のサーボモータ１０１のモータ出力やモータ駆動時間を制御しているが、計量機構を備えていない包装装置の場合には、外部入力された重量データを基にモータ出力やモータ駆動時間を制御させればよい。
【００７１】
（Ｂ）
上記の包装装置１では、加熱機構８２が冷却機能を有していないため、ヒートシールの具合を左右するパラメータの１つである加熱ローラ１１２の温度を制御対象として含めておらず、制御部９は、単に加熱ローラ１１２が一定の温度になるよう、温度センサ１１６からのデータを監視して電極１１９に必要な電力を供給させている。
【００７２】
しかし、加熱機構８２に冷却機能を付加し、レスポンスよく加熱ローラ１１２の温度を下げることを可能とすれば、モータ出力やモータ駆動時間を調整しても所望のシール状態が得られないような場合に、温度の調整制御をすることができるようになる。
【００７３】
このようにして、制御部９が押さえ機構８１のモータ出力およびモータ駆動時間と加熱ローラ１１２の温度との３つのパラメータを調整することができれば、さらに被包装物（商品ＧおよびトレーＴ）やフィルムＦの性状に合ったヒートシールを実現することが可能となる。
【００７４】
例えば、冷凍の商品Ｇの場合に、商品Ｇを保護するために加熱ローラ１１２の温度を下げつつ、ヒートシール不良を起こさないようにモータ出力を上げてモータ駆動時間を長くする制御を採ることができる。
【００７５】
また、商品Ｇが刺身である場合には、モータ出力を上げて押さえローラ１０６から商品Ｇに作用する押しつけ力を大きくすると、商品価値が損なわれる恐れがある。このような場合には、モータ出力を下げて（あるいは０にして）商品Ｇを保護しつつ、モータ駆動時間を長くするとともに加熱ローラ１１２の温度を上げることでヒートシールの強化を行うようにすることが考えられる。
【００７６】
（Ｃ）
上記の加熱機構８２において、ヒータ１１３を長手方向に複数個に分割（例えば５分割）し、それぞれの分割ヒータの温度を別々に制御できるようにすると、以下のような省エネルギー効果を得ることができる。
【００７７】
図１３に、ヒータを５分割し、分割ヒータ１１３ａ〜１１３ｅによりヒータを構成しているものを示す。ここでは、ヒータの長手方向（排出プッシャー７９ａによる排出方向に直交する方向）に５つの分割ヒータ１１３ａ〜１１３ｅが並べられており、それぞれが制御部９からの指令によって発熱する。
【００７８】
このようにヒータを構成すると、加熱ローラ１１２は、必要な部分だけが加熱され、不必要な部分が直接加熱されることがなくなる。例えば、図１３に示す大きなトレーＴ１に載った商品を包装する場合には全ての分割ヒータ１１３ａ〜１１３ｅを加熱するように制御し、図１３に示す小さなトレーＴ２に載った商品を包装する場合には両端の分割ヒータ１１３ａ，１１３ｅを発熱させずに分割ヒータ１１３ｂ，１１３ｃ，１１３ｄだけを発熱させる制御を行うことが考えられる。小さなトレーＴ２の場合には、加熱ローラ１１２のうち分割ヒータ１１３ａ，１１３ｅを覆う部分はトレーＴ２の下面に接することがないからである。
【００７９】
また、トレーＴの形状によってトレーＴの下側に折り込まれるフィルムＦの周縁部の配置がある程度決まってくるが、それに合わせて必要な分割ヒータ（例えば、フィルムＦがトレーＴ２の下面の両端付近で折り重なる場合には、分割ヒータ１１３ｂ，１１３ｄ）だけを発熱させるようにすることで、エネルギーを節約することができる。
【００８０】
上記のように、ヒータを分割して各分割ヒータ１１３ａ〜１１３ｅを別々に制御すると、ヒータ全体の加熱面積をトレー形状等に合わせて適切に調整していることになり、加熱ローラ１１２の不必要な部分の加熱による無駄なエネルギーの消費が抑えられるようになる。
【００８１】
（Ｄ）
商品ＧやトレーＴの選択は、表示パネル９４や操作キー９５から商品Ｇの呼び出しＮｏ．やトレーＮｏ．を手入力することによって行ってもよいが、商品ＧやトレーＴの種類を自動的に判別するようにしてもよい。
【００８２】
具体的には、計量搬入機構２やその近傍にセンサやＣＣＤカメラを設けて、商品ＧやトレーＴの大きさ、形状、色などを計測し、その計測結果を基にして商品ＧやトレーＴの種類を判別させるようにすることが考えられる（例えば、特開平１１−１２５５５６号公報参照）。
【００８３】
【発明の効果】
本発明では、被包装物の下側に折り込まれたフィルムに対し、熱供給部材からの熱と押圧力供給部材からの押しつけ力とを加えることで熱シールを行うため、熱供給部材の温度、および押圧力供給部材が被包装物を押す時間の長さが、熱シール後のシール状態を左右するパラメータとなる。そして、ここでは、これらのパラメータを、被包装物の性状に応じて変える制御を行っている。これにより、性状の異なる多種の被包装物が包装対象となる場合であっても、それぞれの被包装物に適した熱シールが為されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態である包装装置の外観斜視図。
【図２】 包装装置内部の正面概略図。
【図３】 図２のIII-III矢視概略図。
【図４】 図３のIV-IV矢視概略図。
【図５】 押さえ機構の部品構成図。
【図６】 加熱機構の平面図。
【図７】 制御部のブロック構成図。
【図８】 包装装置の動作説明図。
【図９】 包装装置の動作説明図。
【図１０】 包装装置の動作説明図。
【図１１】 包装装置の動作説明図。
【図１２】 包装装置の動作説明図。
【図１３】 ヒータを分割する場合の概略図。
【符号の説明】
１ 包装装置
９ 制御部
８１ 押さえ機構
８２ 加熱機構
９６ 記憶部
９６ａ フィルムデータファイル
９６ｂ 被包装物データファイル
１０６ 押さえローラ（押圧力供給部材）
１１２ 加熱ローラ（熱供給部材）
１１３ ヒータ
１１３ａ〜１１３ｅ 分割ヒータ
Ｆ フィルム
Ｇ 商品
Ｔ トレー

Claims (4)

1. 緊張保持させたフィルムに下方から被包装物を押し上げ、前記フィルムの周縁部を前記被包装物の下側に折り込んで熱シールする包装装置であって、
   前記被包装物の下側に折り込まれた前記フィルムに対して熱を加える熱供給部材と、
   前記被包装物が押し上げられて前記熱供給部材に押し出される間、継続して自重を加えて前記被包装物の姿勢を安定させるとともに、前記被包装物が前記熱供給部材に接触し始めてから前記被包装物が前記熱供給部材から外れるまでの間、前記被包装物を前記熱供給部材に継続して押しつけて前記熱供給部材と前記被包装物との間に前記フィルムを強く挟み込み、間接的に前記フィルムを前記熱供給部材に押圧してヒートシールさせる押圧力供給部材と、
   前記押圧力供給部材によって前記被包装物が前記熱供給部材に押しつけられる時間の長さのパラメータを、前記被包装物の重量データもしくは前記被包装物に含まれるトレーの平面サイズの大きさを基に決定し、さらに、前記時間の長さのパラメータおよび前記熱供給部材の温度のパラメータを、前記被包装物の性状である温度に応じて変える制御部と、
   を備える包装装置。
2. 入力された前記被包装物の性状に関するデータを記憶する記憶部をさらに備え、
   前記制御部は、前記記憶部にある前記データを基に、前記パラメータを変える、
   請求項１に記載の包装装置。
3. 入力された前記被包装物の性状に関するデータおよび入力された前記フィルムの性状に関するデータを記憶する記憶部をさらに備え、
   前記制御部は、前記記憶部にある前記データを基に、前記被包装物の性状および前記フィルムの性状に応じて前記パラメータを変える、
   請求項１または２に記載の包装装置。
4. 前記熱供給部材は、複数の発熱体を有しており、
   前記制御部は、前記被包装物の性状に応じて、前記複数の発熱体のうち作動させるものを選択する、
   請求項１から３のいずれかに記載の包装装置。

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