JP4689939B2 - 包装機の包材折り込み装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、折り畳み包装機において、製品の回りに包材を折り込むための包材折り込み装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、シガレットやフィルタシガレットなどの製品は所定本数毎の単位で包装される。この包装には従来、シガレットの喫味品質を保持するための内包装と、シガレット銘柄等を外面に表示するための外包装とが採用されている。また、これら内包装および外包装がされた後のシガレット包装品は、さらに外装フィルムにより上包みされる。このうち、シガレット束を直に包み込む内包材には、例えば錫箔やアルミ箔等の品質保持機能に優れる金属箔を紙に張り合わせた素材が適している。このような金属箔を含む素材は可塑性に富むため折り込みが容易であり、また折り込み後はその折り込み状態を自然に維持することができるという性質をもつ。
【０００３】
それゆえシガレット包装機には従来、金属箔の性質を利用した内包材の折り込み工程が採用されている。すなわち、シガレット包装機はシガレット束の回りに内包材を胴巻きした後、その側方に角筒状をなして突出する折り込み予定の部位に所定の折り込み手順に従って可動式の折爪を進入させ、この進入動作に伴い内包材を折り込んでいる。また、一つの折り込み手順が終了した後はその折爪を素早く退避させ、次の折り込みに備える。例えば、シガレット束を俵積みの状態でみたとき、その幅方向に対向する内包材の折り込み予定部位は耳部と称される。これら耳部が折り込まれると、シガレット束の厚み方向に対向する一対のサイドフラップが形成される。このとき耳部を折り込むための折爪はシガレット束に対して側方から進入し、シガレット束の端面（シガレット端面またはフィルタ端面の集まり）に沿って耳部を折り込んだ後、その端面から素早く退避する。この後、上述したサイドフラップが順次折り込まれると、シガレット束の内包装が完成する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した折り込み工程では内包材の耳部が折り込まれてからサイドフラップが折り込まれるまでに、折爪が一旦退避することで耳部がフリーの状態となるため、このとき耳部が折り込み前の状態に戻ろうとすることがある。この戻り具合が極端に大きい場合、一度形成されたサイドフラップの形状も崩れてしまうため、その後、サイドフラップおよび耳部の何れも正規の形態に折り込むことができず、内包材の折り込み不良を招いてしまう。
【０００５】
さらに近年、環境負荷への配慮からシガレットの包装材料にもリサイクル可能な素材が導入されつつあり、従来の金属箔を用いた高可塑性素材に代えて、金属膜蒸着フィルム等の高弾性素材を内包材に使用する機会が増えている。特に金属膜蒸着フィルムは可塑性に乏しく、これを内包材に用いた場合、上述した折り込みの過程で金属膜蒸着フィルム自身がその折り込み状態を自然に維持していることはほとんど期待できない。このため、内包材に金属膜蒸着フィルムを用いた場合はシガレット包装機における内包材の折り込みが一層不安定になりやすい。
【０００６】
一方、包装材の性質的な要因だけでなく、包装機の機械的な要因によって包材の折り込みが不安定になることもある。シガレットの包装に限らず、製品の折り畳み包装は、例えば製品の回りに包材を胴折りおよび胴フラップ折りして製品を胴巻きする工程と、この胴巻きにより製品の側方に突出する包材の耳部を折り込んで一対のサイドフラップを形成する工程および一対のサイドフラップを順次折り込む工程を経て完成する。
【０００７】
このうちサイドフラップの折り込み工程で多く採用されている折り込み法は、例えば製品をサイドフラップの折り込み線に沿う方向に移送し、この移送過程で所定の折り込みガイドに沿ってサイドフラップの折り込みを案内するというものである。折り込みガイドは製品の側面を案内するガイド面を有しており、このガイド面の末端に折り込み縁が形成されている。折り込み縁は製品の移送経路を斜めに横断して延びており、サイドフラップは製品の移送に伴い、折り込み縁に案内されて製品の側面に折り込まれる。例えば製品が横方向に移送される場合、包材の耳折りにより上下一対のサイドフラップが製品の側方に形成される。この後、折り込みガイドが上サイドフラップの折り込みを案内するとき、その折り込み縁の始端と終端との間に上サイドフラップの突出長さに相当する分の高低差が確保されており、その始端は上サイドフラップより僅かに上方に位置している。従って、製品が移送されるに連れて上サイドフラップは折り込み縁に係合し、その通過中に折り込み縁に沿って折り下げられる。上サイドフラップが折り込み縁の終端を通過すると、上サイドフラップは製品とガイド面との間に挟み込まれた状態となり、これにより上サイドフラップの折り込みは完了する。
【０００８】
上述した折り込み法にあっては、製品の移送に伴い包材の上サイドフラップが折り込み縁に対して摺動するとき、その横方向への移送力が下向きの押し下げ力に変換されるものと認められる。このような押し下げ力は上サイドフラップを製品の側面に対して撫で付け、その基端部から順に上サイドフラップを製品の側面に密着させることができる。
【０００９】
しかしながら、例えば包材と折り込み縁との摩擦係数が極端に大きい場合、折り込み縁は包材の移動方向とは逆向きの過大な抵抗力を受けるため、このときサイドフラップは強く引き摺られることになる。また、包材の材質によってその剛度が不足している場合、折り込み縁から受ける力がサイドフラップの一部分のみに集中し、その力がサイドフラップを折り曲げる力として有効に伝達されないことがある。このような状況にあっては、サイドフラップをその正規の折り込み線に沿って正確に折り込むことは困難である。
【００１０】
さらに近年、例えばシガレット包装機にあっては、シガレット製造機の生産能力の向上に伴い、包装サイクルの短縮化が求められている。このため、例えばシガレット束を内包材により包み込む工程では、より短い移送区間内でより高速にシガレット束を移送しながらサイドフラップを折り込む技術の開発が望まれているところである。
【００１１】
本発明は、シガレット束をはじめ、各種の被包装品の折り畳み包装に関して、包材の材質に関わらずその折り込みを安定して正確に行うことができる包装機の包材折り込み装置の提供を課題としたものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る包装機の包材折り込み装置は包材の折り込みターレットを用いて実現される。折り込みターレットは包装するべきシガレット束の入口位置および出口位置を有しており、その入口位置にてポケット内にシガレット束および内包材の供給を受ける。この供給の際、シガレット束の回りに内包材が胴折りされる。折り込みターレットのポケットには少なくとも第１の耳折りガイドのポケット側部材が備えられており、この耳折りガイドは内包材の胴折りにより形成される内包材の一方の耳部を胴折りと同時に折り込み、そして、その耳部の折り込み状態をポケット側部材により出口位置まで保持する。
【００１３】
一方、折り込みターレットの入口位置と出口位置との間で内包材の胴フラップが折り込まれ、これにより、上述した一方の耳部と対をなす他方の耳部が形成される。また胴フラップは、これらの折り込み状態が出口位置まで保持される。胴フラップの折り込みによりシガレット束が内包材により部分的に包まれると、その半内包品は折り込みターレットの出口位置でポケットから排出される。
【００１４】
折り込みターレットの出口位置には、半内包品の排出に伴い、他方の耳部を折り込む第２の耳折りガイドが設けられている。またこの折り込みにより、両方の耳部を挟んで一対のサイドフラップが形成される。
上述した半内包品の排出方向でみて、第２の耳折りガイドの直下流にサイドフラップ折りガイドが設けられており、このガイドは他方の耳部の折り込みに引き続いて一対のサイドフラップの一方を折り込む。
【００１５】
折り込みターレットに近接した位置には移送ターレットが配置されており、折り込みターレットのポケットから排出された半内包品は、次に移送ターレットのポケットに押し込まれる。移送ターレットのポケットには折り込み縁が備えられており、この折り込み縁は半包装品の押し込みに伴い、他方のサイドフラップを折り込む。
【００１６】
上述した内包材折り込み装置によれば、内包材の胴折りとともに一方の耳部が折り込まれると、この耳部は、サイドフラップの一方が折り込まれるまでの間、第１の耳折りガイドのポケット側部材により折り込み状態を保持されている。また、他方の耳部が折り込まれると、これに引き続いてサイドフラップの一方が折り込まれるので、何れの耳部も、その折り込み後にフリーの状態となることはない。
【００１７】
このため本発明の包装機の包材折り込み装置は、シガレット束の内包材に使用される素材の材質に関わらず、常に安定した内包材の折り込みを可能とする。また、正確な折り込み形態で内包品を形成することにより、この後に完成されるシガレットパックの良好な品質が確保される。
好ましくは、上述した第１の耳折りガイドは固定ガイドと前記ポケット側部材としての保持ガイドとを含むことができる（請求項２）。固定ガイドは折り込みターレットの出口位置に固定して設けられている一方、保持ガイドは折り込みターレットの回転に伴い、そのポケットとともに旋回することができる。また、固定ガイドは内包材の胴折りに伴い一方の耳部の折り込みを案内するが、このとき保持ガイドは入口位置にて固定ガイドに連なっており、シガレット束がポケット内に供給されると、折り込まれた一方の耳部を介してシガレット束の外面を保持することができる。このように固定ガイドと保持ガイドとを別体としていれば、既存の包装機に対する改作もまた容易である。
【００１８】
上述した包材折り込み装置は、特にシガレット束の内包装に適したものであるが、これに限らず、各種製品の内包装や上包みに適したものとして以下の包材折り込み装置が提供される。
すなわち本発明の包装機の包材折り込み装置は、製品の回りに包材を胴折りおよび胴フラップ折りして形成される包材の折り込み予定部のうち、製品の幅方向同一側で互いに対をなす部位を折り込んで包材に一対のサイドフラップを形成する耳折り手段と、これらサイドフラップが形成された状態で、製品をサイドフラップの折り込みがなされるべき折り込み線に沿う方向に移送する移送手段と、この製品の移送に伴い、一対のサイドフラップの一方の折り込みを案内するサイドフラップ折りガイドとを備えている。サイドフラップ折りガイドは上流側のすくい面と下流側の垂直ガイド面との間の湾曲ガイド面とを有しており、すくい面は折り込むべき一方のサイドフラップと平行に設けられて、このサイドフラップの外面を案内し、湾曲ガイド面はすくい面から下流に連なり、前記サイドフラップの通過中、一方のサイドフラップの外面との面接触により一方のサイドフラップを湾曲させつつ、一方のサイドフラップとの面接触領域にて一方のサイドフラップに折り込み線を中心とした巻き込み方向への折り込み面圧を付与し、そして、垂直ガイド面は折り込み後の一方のサイドフラップを製品との間にて挟み込む（請求項３，４）。
【００１９】
上述のサイドフラップ折りガイドを備えた包材折り込み装置によれば、製品の移送に伴いサイドフラップの外面が湾曲ガイド面に対して摺動するとき、その移送方向への力が折り込み面圧に変換される。折り込み面圧はサイドフラップの直線移動を折り込み線回りの円運動に変換させるので、湾曲ガイド面はその全ての面接触領域にて効率的にサイドフラップの折り込みを案内することができる。
【００２０】
このため本発明の包材折り込み装置は、各種の包材に対して効率的なサイドフラップの折り込みを実現し、安定して正確な折り畳み包装を完成させる。特に、包材とガイドとの摩擦係数や包材の剛度の影響を受けることがないので、汎用性に優れた包装機を提供できる。
請求項４の包材折り込み装置の場合、上述した湾曲ガイド面は、幾何学的な手法により得られ、所定の直線の軌跡によって規定されている。具体的には、折り込み前における一方のサイドフラップに沿う平面内にて折り込み線との間に鋭角をなし、且つ、折り込み線から製品の移送方向でみて上流側に延びる直線を、その移送方向に移動させるに従って一方のサイドフラップの折り込み方向へ折り込み線回りに回転させたときできる軌跡により上記の曲面が規定される。このとき直線を回転させる角度は、サイドフラップが折り込まれるべき角度とすることが好ましい（請求項５）。
【００２１】
上述した直線の軌跡は、折り込み線回りの任意の微小部分において、常に折り込み線に対して一定の斜面を形成する。この斜面は、直線が折り込み線との間になす角度と、製品の移送方向に沿う直線の移動速度成分、および、折り込み線回りの回転速度成分からなる。このとき直線は、製品の移送方向でみて折り込み線に向かう下り勾配を有しているから、上述した斜面は直線の傾きに沿って製品の移送方向の力を変換し、折り込み線に向かう求心力をサイドフラップに与えることができる。
【００２２】
好ましくは、上述した直線が折り込み線との間になす角は１０゜〜８０゜の範囲内に設定されており（請求項６）、この角度の大きさによって求心力の大きさが異なったものとなる。
湾曲ガイド面の形状を幾何学的に規定していれば、製品の移送速度や包材の折り込み区間、折り込み角度等の諸条件に合わせて容易に形状の変更が可能である。
【００２３】
また、サイドフラップ折りガイドは、湾曲ガイド面と包材との摩擦係数を低下させる摩擦低減手段をさらに有している（請求項７）。この場合、湾曲ガイド面と摩擦係数が極端に大きい包材の折り込みにも適用可能であるし、包材の種類や製品の移送速度、折り込み区間、折り込み角度等に関する条件への対応がより容易である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
第１図に示されるように、フィルタシガレットは例えば、箱状のヒンジリッド型パックＰの形態で包装されている。フィルタシガレットの外包装としてのヒンジリッド型パックＰは上端が開口したパック本体Ｂを備え、このパック本体Ｂ内にフィルタシガレットの内包品を収容することができる。リッドＬはパック本体Ｂの後壁（図示されていない）にセルフヒンジを介して連結されており、このセルフヒンジを中心として回動することによりパック本体Ｂの上端開口を開閉することができる。また、パック本体Ｂの前側開口縁はインナフレームＦにより規定されており、リッドＬが閉じられたとき、リッドＬはインナフレームＦに被せられる。パック本体Ｂには例えば２０本のフィルタシガレットが束の状態で収容されており、これらフィルタシガレットの束は内包材に包み込まれて内包品ＩＢとなっている。図示のようにリッドＬが開かれたとき、内包品ＩＢはその一部を露出させる。
【００２５】
第１図のパック製品は、例えば第２図に示される包装機により製造される。ヒンジリッド型パックＰのパック本体ＢおよびリッドＬは１枚のブランクＢＬ１から成形することができる。また、インナフレームＦは専用のブランクＢＬ２から成形され、このブランクＢＬ２とブランクＢＬ１とは互いに別系統で包装経路に供給される。第１図中、本発明の包材折り込み装置は内包材の折り込みセクションに適用されているが、先ず包装機全体の構成を以下に簡単に説明する。
【００２６】
包装機はフィルタシガレットのホッパ２を備えており、このホッパ２には図示しないフィルタアタッチメントから品質検査済みのフィルタシガレットが連続して供給される。ホッパ２の近傍には、多数のマウスピース４を有したポケットコンベヤ５が配置されており、このポケットコンベヤ５はホッパ２から内包材の折り込みセクションに向けて延びている。ホッパ２の下方にはシガレット充填機構６が設けられており、この充填機構６は、ホッパ２の出口から２０本のフィルタシガレットを３段の俵積み状態にして突き出す。そして突き出されたフィルタシガレットは各マウスピース４内に充填され、そこでシガレット束となる。シガレット束はマウスピース４とともに移送され、上述した折り込みセクションに向けて供給される。
【００２７】
包装機におけるポケットコンベヤ５から先の包装経路は、第１図中に１点鎖線で示す多数のホイール列により規定されている。上述のマウスピース４は垂直な第１ホイール８まで移送され、第１ホイール８はマウスピース４からシガレット束を受け取る。そして第１ホイール８はその間欠的な回転に伴い、受け取ったシガレット束を次の垂直な第２ホイール１０に向けて移送する。
【００２８】
第２ホイール１０はアルミ蒸着シートＳのための折り込みターレットからなり、この第２ホイール１０は周方向に等間隔を存して配置された複数のポケット１２を有している。上述した内包材の折り込みセクションは、この第２ホイール１０を中心とした領域に規定される。
アルミ蒸着シートＳは、ウェブロールＡＲから繰り出されるアルミ蒸着フィルムウェブＡＷを所定の長さ毎に切断して得られ、図示しないサクションコンベヤにより第１ホイール８と第２ホイール１０との間に順次供給される。なお、ウェブロールＡＲの近傍にはもう一巻、同仕様のウェブロール（図示しない）が配置されており、このウェブロールは現在のところ待機中である。この先、稼働中のウェブロールＡＲが残り少なくなると、待機中のロールから新たなアルミ蒸着フィルムウェブが引き出され、稼働中のアルミ蒸着フィルムウェブＡＷに自動接続される。
【００２９】
第２ホイール１０には、第１ホイール８の反対側に水平な第３ホイール１６が隣接して配置されている。第３ホイール１６は、そのポケット内に第２ホイール１０からシガレット束を順次受け取り、その間欠的な回転とともにシガレット束の内包品ＩＢを移送する。
さらに、第３ホイール１６には第２ホイール１０の反対側に同じく水平な第４ホイール１８が隣接して配置されている。第４ホイール１８は第３ホイール１６の下側に位置し、そのポケットは第３ホイール１６のポケットと順次重なり合いながら間欠的に回転する。
【００３０】
第４ホイール１８はその間欠回転に伴い、ブランク供給系２０から上述したブランクＢＬ２の供給を受け、そして、そのブランクＢＬ２の折り込みを経て成形したインナフレームを第３ホイール１６に向けて移送する。
第４ホイール１８のポケットおよび第３ホイール１６のポケットが上下に重なり合うと、第３ホイール１６のポケットから前述した内包品ＩＢが第４ホイール１８のポケット内に押し込められ、そのポケット内にてインナフレームに内包品ＩＢが組み合わされると同時に、これらは互いに接着される。この後、これら内包品ＩＢおよびインナフレームは第４ホイール１８の間欠的な回転に伴い移送される。
【００３１】
一方、第４ホイール１８はブランク供給系２２から前述したブランクＢＬ１の供給を受け、このブランクＢＬ１は内包品ＩＢの上面にインナフレームを介して接着される。第１図から明らかなようにブランク供給系２２は、ホッパ２４と第４ホイール１８との間を接続する供給ラインを有し、ホッパ２４から一枚ずつ取り出されたブランクＢＬ１は供給ライン上を第４ホイール１８に向けて移送される。
【００３２】
第４ホイール１８の周方向でみて、ブランクＢＬ１の供給位置の直上には垂直な第５ホイール２５が配置されている。第５ホイール２５はそのポケット内にブランクＢＬ１が接着された内包品ＩＢを受け取り、この際、ブランクＢＬ１における内側の側壁部分の折り込みが同時になされる。次に第５ホイール２５の間欠的な回転に伴いブランクＢＬ１の折り込みが順次行われ、ヒンジリッド型パックＰが完成される。
【００３３】
この後、ヒンジリッド型パックＰは第５ホイール２５に隣接した水平な第６ホイール２６を介して同じく水平な第７ホイール２８に乗り移る。第７ホイール２８はその間欠的な回転に伴いヒンジリッド型パックＰを移送し、この移送過程にて、ブランクＢＬ１，ＢＬ２に対する糊付け部分が乾燥される。またヒンジリッド型パックＰはこの後、垂直な第８ホイール３０を介してパック送出ライン３２に送出される。パック送出ライン３２はヒンジリッド型パックＰを上包み機（図示しない）に向けて順次供給し、この上包み機にてヒンジリッド型パックＰはフィルムシートによりさらに上包みされる。
【００３４】
第３図は、包装機における内包材の折り込みセクションを具体的に示している。内包材の折り込みセクションは第２ホイール１０、つまり折り込みターレットを中心とした領域に規定されている。
第２ホイール１０と第１ホイール８との間に折り込みターレットの入口位置が設けられている。この入口位置で、第２ホイール１０は空のポケット１２内にシガレット束およびアルミ蒸着シートＳの供給を受ける。シガレット束は第１ホイール８からプッシャ３４により押し出され、入口位置にある第２ホイール１０のポケット１２内に突っ込まれる。このときアルミ蒸着シートＳはシガレット束の胴回りに沿ってＵ字状に胴折りされ、シガレット束とともにポケット１２内に受け入れられる。
【００３５】
第２ホイール１０の入口位置には、１次耳折りガイド３６が固定して設けられている。この１次耳折りガイド３６はシガレット束の突っ込み方向でみてポケット１２の直手前に位置し、ポケット１２の両側に各一ずつ装備されている。一方、第２ホイール１０の個々のポケット１２には、その両側に沿って延びる一対の保持ガイド３８が設けられており、これら保持ガイド３８は上述の入口位置にて、１次耳折りガイド３６に対してシガレット束の突っ込み方向に連なっている。
【００３６】
上述のようにアルミ蒸着シートＳが胴折りされると、シガレット束の両側にそれぞれ１次耳部が形成される。この胴折りと同時に、１次耳折りガイド３６はシガレット束の両側端面に沿って１次耳部の折り込みを案内する。なお、このとき折り込まれる１次耳部は第２ホイール１０の径方向でみて内側に位置しており、この後に予定される胴フラップの折り込み時、第２ホイール１０の径方向でみてその外側に２次耳部が形成される。これら１次耳部と２次耳部とは、シガレット束の側方で対をなすべきものである。
【００３７】
１次耳折りガイド３６により折り込まれた１次耳部は、シガレット束の更なる突っ込みに伴い、ポケット１２の両側でそれぞれ保持ガイド３８とシガレット束との間に挟み込まれる。この後、保持ガイド３８はアルミ蒸着シートＳの１次耳部を介してシガレット束の両側端面を保持することができる。なお、第３図にはポケット１２の一方の１次耳折りガイド３６および保持ガイド３８のみが示されており、他方の１次耳折りガイド３６および保持ガイド３８は図示を省略されている。
【００３８】
シガレット束が完全にポケット１２内に突っ込まれると、第２ホイール１０からプッシャ３４が退くとともに、第２ホイール１０は第３図でみて時計回りの方向に間欠回転する。また第２ホイール１０の間欠回転に伴い、次の空ポケット１２が入口位置まで移動する。
第２ホイール１０の外側には可動式の胴フラップ折りガイド４０と固定式のガイド板４２が備えられており、このうち胴フラップ折りガイド４０は第２ホイール１０の外周面に沿う方向に回動し、一方の胴フラップをシガレット束の胴回りに沿って折り込む。次に第２ホイール１０が回転すると、他方の胴フラップがガイド板４２に案内されて折り込まれ、これによりアルミ蒸着シートＳの胴フラップ折り、つまり、胴巻きが完了する。ガイド板４２は、その内周面が第２ホイール１０の外周に沿って出口位置まで延びており、このガイド板４２により、胴フラップは折り込まれたままの状態を保持される。また上述のように、アルミ蒸着シートＳの胴フラップの折り込みにより、第２ホイール１０の径方向でみて外側に位置する２次耳部がシガレット束の両側にそれぞれ形成される。なお、これら２次耳部の折り込みについては後述する。
【００３９】
既に折り込まれている１次耳部は、上述した保持ガイド３８によりその折り込み状態を保持されている。また保持ガイド３８は第２ホイール１０の回転に伴い、その入口位置から出口位置まで１次耳部の折り込み状態を保持しておくことができる。
第２ホイール１０の出口位置は、その回転中心に関して入口位置の反対側にある。この出口位置には排出プッシャ４４が設けられており、この排出プッシャ４４は出口位置にて、ポケット１２内からシガレット束をアルミ蒸着シートＳとともに押し出す。このとき、シガレット束はアルミ蒸着シートＳにより部分的に包まれており、それゆえシガレット束は半内包品となった状態でポケット１２から排出される。
【００４０】
また、第２ホイール１０の出口位置には、第２の耳折りガイドとして２次耳折りガイド４６が設けられており、この２次耳折りガイド４６もまた、ポケット１２の両側に各一ずつ配置されている。２次耳折りガイド４６は半内包品の排出方向でみてポケット１２の直先方に位置しており、さらに各２次耳折りガイド４６の直下流には、サイドフラップ折りガイド４８がそれぞれ設けられている。なお、第３図には一方の２次耳折りガイド４６およびサイドフラップ折りガイド４８のみが示されている。
【００４１】
排出プッシャ４４により半内包品が第２ホイール１０のポケット１２から排出されるとき、上述した２次耳折りガイド４６は胴フラップ側に形成された２次耳部の折り込みを案内する。また、２次耳部の折り込みにより、シガレット束の両側に上下一対のサイドフラップがそれぞれ形成される。２次耳部の折り込みに引き続き、サイドフラップ折りガイド４８は上サイドフラップを折り込み、既に折り込み済みの１次耳部および２次耳部に対して上サイドフラップを重ね合わせる。
【００４２】
半内包品の排出が完了すると、折り込まれた上サイドフラップおよび両方の耳部は、サイドフラップ折りガイド４８とシガレット束の側端面との間に挟み込まれる。なおサイドフラップ折りガイド４８は、これら上サイドフラップおよび両方の耳部を介してシガレット束の側端面を保持し、これらの折り込み状態を保持する機能をも有している。このとき、未だ折り込まれていない下サイドフラップはサイドフラップ折りガイド４８の直下に位置し、シガレット束から側方に突出して延びている。
【００４３】
上述のように、第２ホイール１０のポケット１２内から半内包品の排出が完了したとき、その半内包品は第３ホイール１６のポケット５２に対して上方に重なり合う位置にある。またこの位置で、ポケット５２の上方には押込プッシャ５０が装備されており、この押込プッシャ５０は、排出された半内包品を第３ホイール１６のポケット５２に押し込むことができる。
【００４４】
ここで、ポケット５２は矩形の枠体からなり、この枠体は、シガレット束を内包品の完成状態でのみ受け入れ可能な形状を有している。それゆえ、シガレット束が半内包品の状態でポケット５２に押し込まれると、下サイドフラップはポケット５２の内周壁の上縁にて折り込みを案内される。そして、シガレット束が完全にポケット５２内に押し込まれると下サイドフラップの折り込みが完了し、これによりシガレット束の内包品ＩＢが完成する。
【００４５】
上述のように、包装機の折り込みセクションでアルミ蒸着シートＳの折り込みを行う際、その折り込み途中でアルミ蒸着シートＳの耳部が何れもフリーの状態となることはない。なお内包材の素材はアルミ蒸着フィルムだけでなく、アルミ箔等の金属箔を内包紙に張り合わせた素材でもよい。
また上述の一実施形態では、第２ホイール１０の入口位置にある１次耳折りガイド３６と保持ガイド３８とを別に設けているが、これらは一体のものであってもよい。この場合、各ポケット１２にアルミ蒸着シートＳの耳折りガイドと保持ガイドとを一体に形成した部材が設けられる。
【００４６】
本発明の包材折り込み装置は、適用されるシガレット包装機の形態に合わせて適宜に変形が可能である。すなわち、本発明の包材折り込み装置は、シガレットの内包材（アルミ蒸着シート、アルミ箔シート等）をシガレット束の回りに胴折りおよび胴巻きして形成された耳部の上に、これらの折り込みにより形成される一対のサイドフラップが重ね合わされるまでの間、耳部の折り込み状態を引き続いて保持するものである。従って、上記の作用を達成するための具体的な手段は上述の形態に限られない。
【００４７】
次に本発明の包材折り込み装置のうち、サイドフラップ折りガイドについて詳細に説明する。以下に説明するサイドフラップ折りガイドを備えた包材折り込み装置は、シガレット包装機に限られず各種製品の包装機に適用することができるが、説明を容易にするため、引き続き第１図に示したシガレット包装機に包材折り込み装置を適用したものとして説明する。
【００４８】
第４図は、第３図と同様に内包材の折り込みセクションを示しているが、第３図に示されているプッシャ３４や保持ガイド３８、胴フラップ折りガイド４０、固定式のガイド板４２等はいずれも図示を省略されている。また第４図では、２次耳折りガイド４６およびサイドフラップ折りガイド４８が一つの折り込みガイドセット５４として示されている。第２ホイール１０におけるシガレット束の内包装の過程は既に説明したものと同様である。
【００４９】
第５図は、折り込みガイドセット５４を具体的に示しており、図示のように折り込みガイドセット５４は２次耳折りガイド４６とサイドフラップ折りガイド４８とを含んでいる。２次耳折りガイド４６はシガレット束の移送方向でみて上流側に配置されており、その直下流側にサイドフラップ折ガイド４８が連なって配置されている。なお、第５図には一方の折り込みガイドセット５４のみが示されている。
【００５０】
上述した排出プッシャ４４の働きにより、シガレット束が折り込みガイドセット５４に沿って横方向に移送されるとき、２次耳折りガイド４６は先ず、アルミ蒸着シートＳの胴フラップ折りにより形成された折り込み部位、つまり、２次耳部の折り込みを案内する。この折り込み部位はシガレット束の移送方向とは逆向きに倒れ込むだけであるから、比較的に短距離（第５図中の耳折り区間）でその折り込みを完了させることができる。また、この折り込みによりシガレット束の両側にそれぞれ上下一対のサイドフラップが形成される。第５図には示されていないが、これら上下サイドフラップは、その折り込み前において何れも水平姿勢をなし、シガレット束の側方に延びている。
【００５１】
シガレット束はその更なる移送に伴い、引き続き第５図中に示すサイドフラップ折り区間を移送される。このときサイドフラップ折りガイド４８は上下一対のサイドフラップのうち、その上サイドフラップＳＦ１の折り込みを案内する。
第６図は上述したサイドフラップ折りガイド４８を具体的に示しており、各サイドフラップ折りガイド４８には、図中にハイライトを施して示した湾曲ガイド面５６が形成されている。また、各サイドフラップ折りガイド４８には、シガレット束の移送方向でみて上流側の一端にすくい板５８が形成されており、このすくい板５８は湾曲ガイド面５６の始端に連なり、シガレット束の移送方向の上流側に向けて水平に延びている。両側のサイドフラップ折りガイド４８は互いに対称の形状をなし、それぞれ対向する部位に垂直ガイド面６０を有している。各垂直ガイド面６０は、上述した湾曲ガイド面５６の終端からシガレット束の移送方向に延びている。
【００５２】
両側のサイドフラップ折りガイド４８の間をシガレット束が半内包品の状態で移送されるとき、サイドフラップ折りガイド４８のすくい板５８は上サイドフラップＳＦ１よりも僅かに上方に位置している。それゆえ半内包品の移送に伴い、上サイドフラップＳＦ１はすくい板５８の下面に沿って案内され、続いて湾曲ガイド面５６に導かれる。また、半内包品が移送されるとき、その移送方向に沿う湾曲ガイド面５６と垂直ガイド面６０との境界線Ｄは、上サイドフラップＳＦ１の折り込み線Ｌと同一線上に位置付けられている。なお上サイドフラップＳＦ１がすくい板５８に近づくとき、その下面への案内をよりスムーズにするため、すくい板５８の先端は断面円弧状に面取りされていてもよい。
【００５３】
第７図は、サイドフラップ折りガイド４８の湾曲ガイド面５６を幾何学的な方法で示している。湾曲ガイド面５６の具体的な形状は、以下のように幾何学的に説明される。
先ず、シガレット束（半内包品）の移送方向でみて、上サイドフラップＳＦ１の折り込み線Ｌと同一直線上に仮想の軸線Ｘ−Ｘ’をとり、この軸線Ｘ−Ｘ’上の任意の点Ａから移送方向と逆向き、つまり、その上流側に所定の開き角度α（例えば４５゜）を存して点Ｂまで延びる直線Ａ−Ｂを規定する。開き角度αは１０゜〜８０゜の鋭角が好ましく、この範囲内で任意に設定可能である。なお直線Ａ−Ｂは、その折り込み前における上サイドフラップＳＦ１に沿う平面に含まれるものとする。
【００５４】
次に、軸線Ｘ−Ｘ’上で点Ａをシガレット束の移送方向に移動させ、その移動に連れて点Ｂを軸線Ｘ−Ｘ’回りで、且つ、上サイドフラップＳＦ１の折り込み方向に回転させる。点Ａの移動の終点を点Ａ’とすると、この区間Ａ−Ａ’を点Ａが移動する間に点Ｂは所定角度βだけ回転して点Ｂ’に至る。このとき、角度βは上サイドフラップＳＦ１の折り込み角度（例えば９０゜）と同一に規定されている。また、図中に１点鎖線で示されるように、軸線Ｘ−Ｘ’回りに仮想の円柱Ｃを規定すると、点Ｂは円柱Ｃの外周面上を移動する。なお第７図の例では、この間に直線Ａ−Ｂが軸線Ｘ−Ｘ’との間になす角αは変化していないが、途中で角度αを変化させてもよい。また、点Ａが点Ａ’まで移動する間、その移動距離に対する点Ｂの回転角度の比は常に一定であってもよいし、また途中で変化するものであってもよい。
【００５５】
また、点Ａ−Ａ’間の距離は、上サイドフラップＳＦ１の折り込み区間Ｋとして任意に規定される。第７図では、サイドフラップ折りガイド４８がその長手方向に関してやや誇張して示されているが、本実施形態の包装機では、第２ホイール１０と第３ホイール１６とが互いに近接しているため、その折り込み区間の全長は構造的な制約を受ける。
【００５６】
以上の手順で、直線Ａ−Ｂから直線Ａ’−Ｂ’までの直線の軌跡から曲面を描くと、湾曲ガイド面５６の基本的な形状を得ることができる。本実施形態では、角断面形状の部材からサイドフラップ折りガイド４８を製作しているため、実際の湾曲ガイド面５６の形状は上述した曲面を含んだものとなっている。
第８図は、上述した幾何学的方法により得られる曲面に関し、その軸線Ｘ−Ｘ’回りにおける任意の微小部分における斜面ｄＳを具体的に示している。この斜面ｄＳは軸線Ｘ−Ｘ’に対して直線Ａ−Ｂの開き角度α、点Ａの移動速度成分ｄｖＸおよび点Ｂの周速度成分ｄｖＲから構成されている。
【００５７】
シガレット束の移送に伴い、上述の折り込み区間Ｋを上サイドフラップＳＦ１が通過するとき、湾曲ガイド面５６は上サイドフラップＳＦ１に面接触し、この面接触領域にて、上サイドフラップＳＦ１に各斜面ｄＳから折り込み面圧を付与する。シガレット束の移送方向で考えると、斜面ｄＳは直線Ａ−Ｂの開き角度αに従って軸線Ｘ−Ｘ’の方向、つまり、その折り込み線Ｌの方向に下り勾配を有するため、折り込み面圧は上サイドフラップＳＦ１に折り込み線Ｌに向かう求心力を与える。従って、折り込み線Ｌ方向への上サイドフラップＳＦ１の移動は、効率的に折り込み線Ｌ回りの円運動に変換される。また、折り込み面圧が上サイドフラップＳＦ１に求心力を与えることから、上サイドフラップＳＦ１はその移動に連れて、折り込み線Ｌを中心とした巻き込み方向への力Ｗを湾曲ガイド面５６から受ける（第７図および第８図を参照）。
【００５８】
上サイドフラップＳＦ１がその全域に亘って折り込み区間Ｋを通過すると、上サイドフラップＳＦ１の折り込みが完了し、この上サイドフラップＳＦ１は既に折り込まれた部位に重ね合わされる。また、これら折り込み済みの部位および上サイドフラップＳＦ１は、サイドフラップ折りガイド４８の垂直ガイド面６０とシガレット束の側端面との間に挟み込まれる。
【００５９】
上述のように、本実施形態の包材折り込み装置によれば、第２ホイール１０からシガレット束を排出し、次の第３ホイール１６に受け渡しするための短い移送区間内にて上サイドフラップＳＦ１を折り込むことができる。また、上サイドフラップＳＦ１は湾曲ガイド面５６に沿って案内されるとき、効率的に折り込み面圧を付与されるので、その正確な折り込みが実現される。
【００６０】
第９図は、サイドフラップ折りガイド４８の湾曲ガイド面５６に対する付加的設備を示している。図示のように湾曲ガイド面５６には、多数のエア噴出口６２が形成されている。一方、サイドフラップ折りガイド４８の内部には、多数のエア通路６４が形成されており、これらエア通路６４の一端は湾曲ガイド面５６にてエア噴出口６２に通じている。また、サイドフラップ折りガイド４８には、湾曲ガイド面５６と反対側の端面からその内部に向けて延びるエア供給室６６が形成されており、このエア供給室６６には、ノズル６８を介して図示しない空圧源から圧空が供給されている。
【００６１】
エア供給室６６内に供給された圧空は、各エア通路６４を通じてエア噴出口６２から噴き出される。このような湾曲ガイド面５６での圧空の噴出は、上サイドフラップＳＦ１との摩擦係数を低下させ、その引き摺り抵抗を大幅に低減することができる。
なお、上述した実施形態においては、シガレット束の内包材としてアルミ蒸着フィルムを挙げているが、内包材は金属箔や紙素材、その他のフィルム素材等であってもよい。
【００６２】
また、第９図に一例として示した摩擦低減のための設備は、湾曲ガイド面５６にて圧空を噴出させるものであるが、包装するべき製品や使用する包材の条件に応じて具体的な手段を変形してもよい。例えば、湾曲ガイド面５６に潤滑油や水分を供給したり、微粉末を供給したりすることも可能である。
上述した保持ガイド３８やサイドフラップ折りガイド４８、第１および第２耳折りガイド３６，４６等の具体的な形状は、その適用するべき包装機の形態に合わせて適宜に変形が可能である。その他、図中に例示した各ガイドやプッシャ等の形態は、本発明において特に限定がなく、それゆえ、これら部材の形態を各種に変形して本発明を実施することが可能であることは言うまでもない。
【００６３】
【発明の効果】
請求項１〜３に係る本発明の包材折り込み装置は、内包材の耳部が折り込まれても、耳部をフリーの状態にしないので、内包材の使用される素材の材質に関わらず、常に安定した内包材の折り込みを可能とし、シガレットパックの良好な品質を確保することができる。
【００６４】
請求項４〜８に係る本発明の包材の折り込み装置は、製品の移送に伴い、一方のサイドフラップの外面がサイドフラップ折りガイドの湾曲ガイド面に対して摺動するとき、湾曲ガイド面は一方のサイドフラップの外面に折込み面圧を付与し、この折込み面圧が一方のサイドフラップをその折り込み線回りに円運動させることから、一方のサイドフラップの効果的な折込みが実現される。
【図面の簡単な説明】
【第１図】 フィルタシガレット用のヒンジリッド型パックの斜視図である。
【第２図】 第１図のヒンジリッド型パックを製造する包装機の概略図である。
【第３図】 第２図の包装機における折り込みセクションの構成を具体的に表す斜視図である。
【第４図】 第２図の包装機における折り込みセクションでの作業工程を説明するための斜視図である。
【第５図】 折り込みガイドセットを具体的に示した側面図である。
【第６図】 サイドフラップ折りガイドの構成を具体的に示した斜視図である。
【第７図】 湾曲ガイド面の形状を幾何学的に説明するための斜視図である。
【第８図】 湾曲ガイド面を構成する微小斜面を表す斜視図である。
【第９図】 湾曲ガイド面と包材との摩擦を低減するための設備を示した部分断面図である。
【符号の説明】
１０ 第２ホイール（折り込みターレット）
１６ 第３ホイール（移送ターレット）
３６ １次耳折りガイド（第１の耳折りガイドの固定ガイド；耳折り手段）
３８ 保持ガイド（第１の耳折りガイドのポケット側部分；耳折り手段）
４０ 胴フラップ折りガイド（胴フラップ折り込み手段）
４２ ガイド板（胴フラップ折り込み手段）
４４ 排出プッシャ（排出手段；移送手段）
４６ ２次耳折りガイド（第２の折り込みガイド；耳折り手段）
４８ サイドフラップ折りガイド
５０ 押込プッシャ（押し込み手段）
５６ 湾曲ガイド面
５８ すくい板（すくい面）
６２ エア噴出口（摩擦低減手段）
Ａ−Ｂ 直線
Ｌ 折り込み線
α 開き角度
β 角度（折り込み角度）

Claims (7)

1. シガレット束を移送しながら内包材により包み込んで内包品とし、この内包品の回りに外包材を折り込んでシガレットのパック製品を形成する包装機において、
   前記シガレット束を移送するための包装経路と、
   前記包装経路の途中に配置されて前記包装経路の一部を規定する折り込みターレットであって、前記シガレット束の入口位置および出口位置を有し、前記入口位置にて、所定のポケット内に前記シガレット束および前記内包材の供給を受け、この際、前記シガレット束の回りに前記内包材が胴折りされる、折り込みターレットと、
   少なくとも前記折り込みターレットの前記ポケットに備えられたポケット側部材を含み、前記内包材の胴折りと同時に、この胴折りにより形成され且つ前記折り込みターレットの径方向でみて内側に位置する前記内包材の一方の耳部を折り込み、この折り込み状態を前記出口位置まで保持する第１の耳折りガイドと、
   前記折り込みターレットの前記入口位置と前記出口位置との間にて、前記内包材に前記一方の耳部と対をなす他方の耳部を形成すべく前記内包材の胴フラップを折り込み、これらの折り込み状態を前記出口位置まで保持する胴フラップ折り込み手段と、
   前記折り込みターレットの前記出口位置にて、前記内包材により前記シガレット束が部分的に包まれた半内包品を前記ポケットから排出する排出手段と、
   前記出口位置に設けられ、前記半内包品の排出に伴い、前記内包材の前記他方の耳部を折り込んで一対のサイドフラップを形成する第２の耳折りガイドと、
   前記半内包品の排出方向でみて前記第２耳折りガイドの直下流に設けられ、前記他方の耳部の折り込みに引き続き、前記一対のサイドフラップの一方を折り込むサイドフラップ折りガイドと、
   前記折り込みターレットに近接して配置され、前記包装経路の一部を規定する移送ターレットと、
   前記排出された前記半内包品を前記移送ターレットのポケットに押し込む押し込み手段と、
   前記移送ターレットのポケットに備えられ、前記半内包品の押し込みに伴い、前記一対のサイドフラップの他方を折り込むサイドフラップ折り込み縁と
   を具備した包装機の包材折り込み装置。
2. 前記第１の耳折りガイドは、
   前記折り込みターレットの前記入口位置に固定して設けられ、前記内包材の胴折りに伴い前記一方の耳部の折り込みを案内する固定ガイドと、
   前記ポケット側部材として備えられ、前記入口位置にて前記固定ガイドに対して前記シガレット束の供給方向に連なり、且つ、前記折り込みターレットの回転に伴い前記ポケットとともに旋回し、前記一方の耳部を介して前記シガレット束の外面を保持する保持ガイドと
   を含む、請求項１に記載の包装機の包材折り込み装置。
3. 前記サイドフラップ折りガイドは、前記半内包品の排出に伴い前記一対のサイドフラップの一方が通過するとき、前記排出方向でみて上流に位置し、前記一方のサイドフラップの外面を案内すべく前記外面と平行に延びるすくい面と、このすくい面から前記排出方向でみて下流に連なり、前記一方のサイドフラップの外面との面接触により前記一方のサイドフラップを湾曲させつつ、前記一方のサイドフラップとの面接触領域にて前記一方のサイドフラップにその折り込み線を中心とした巻き込み方向への折り込み面圧を付与する湾曲ガイド面と、この湾曲ガイド面から前記排出方向下流に延び、前記すくい面に対して垂直な垂直ガイド面とを有する、請求項１に記載の包装機の包材折り込み装置。
4. 包装するべき製品を移送しながら、その回りに包材を胴折りおよび胴フラップ折りすることにより、前記製品の側方に突出して形成される前記包材の折り込み予定部を順次折り込む包装機の包材折り込み装置において、
   前記製品を移送するための包装経路と、
   前記包装経路に設けられ、前記包材の折り込み予定部のうち、前記製品の幅方向同一側で互いに対をなす耳部を折り込み、これら折り込み後の耳部を挟んで前記製品の厚み方向に対向する一対のサイドフラップを形成する耳折り手段と、
   前記包材に前記一対のサイドフラップが形成された状態で、前記サイドフラップの折り込みがなされるべき折り込み線に沿う方向に前記製品を移送する移送手段と、
   前記製品の移送に伴い、前記一対のサイドフラップの一方の折り込みを案内するサイドフラップ折りガイドであって、前記一方のサイドフラップが通過するとき、前記製品 の移送方向でみて上流に位置し、前記一方のサイドフラップの外面を案内すべく前記外面と平行に延びるすくい面と、このすくい面から前記移送方向の下流に連なり、前記一方のサイドフラップの外面との面接触により前記一方のサイドフラップを湾曲させつつ、前記一方のサイドフラップとの面接触領域にて前記一方のサイドフラップに前記折り込み線を中心とした巻き込み方向への折り込み面圧を付与する湾曲ガイド面と、この湾曲ガイド面から前記移送方向下流に延び、前記すくい面に対して垂直な垂直ガイド面とを有する、サイドフラップ折りガイドと
   を具備し、
   前記湾曲ガイド面が、折り込み前における前記一方のサイドフラップに沿う平面内にて前記折り込み線との間に鋭角をなし且つ前記折り込み線から前記製品の移送方向でみて上流側に延びる直線を、前記移送方向に移動させるに従って前記一方のサイドフラップの折り込み方向へ前記折り込み線回りに回転させたときにできる軌跡から得られる、包装機の包材折り込み装置。
5. 前記直線を回転させる角度は、前記一方のサイドフラップが折り込まれるべき角度である、請求項４に記載の包装機の包材折り込み装置。
6. 前記直線が前記折り込み線との間になす角は１０゜〜８０゜の範囲内に設定されている、請求項４に記載の包装機の包材折り込み装置。
7. 前記サイドフラップ折りガイドは、前記湾曲ガイド面と前記包材との摩擦係数を低下させる摩擦低減手段を更に有している、請求項４に記載の包装機の包材折り込み装置。

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