JP4884896B2

JP4884896B2 - 包装装置

Info

Publication number: JP4884896B2
Application number: JP2006247851A
Authority: JP
Inventors: 愛之藤田; 博夫道井
Original assignee: Duplo Corp
Current assignee: Duplo Corp
Priority date: 2006-09-13
Filing date: 2006-09-13
Publication date: 2012-02-29
Anticipated expiration: 2026-09-13
Also published as: JP2008068886A

Description

本発明は、平坦形状の被包装物を樹脂フィルムシートで覆い、被包装物の周囲で樹脂フィルムシートを熱溶着することによって包装する包装装置に関する。

用紙や冊子、封筒、新聞等の平坦形状を有する被包装物の左右両側部のまわりに、１枚の樹脂フィルムシートを折り返し、この被包装物の一方の面において樹脂フィルムシートの側端同士が重なった折り合わせ部を形成し、さらにこの被包装物の前後において樹脂フィルムシートを熱溶着して閉塞した包装体が、物流や郵送等に多く用いられている。

図４はこのような包装体の一例を示す図である。図４に示す包装体１０１は、平坦形状の被包装物２が樹脂フィルムシート３で包まれている。樹脂フィルムシート３は、熱溶着された前端側溶着部３ａ、後端側溶着部３ｂを有し、その左側側端３ｃ付近および右側側端３ｄ付近が互いに重なった折り合わせ部３ｅを有している。さらに、折り合わせ部３ｅの前後方向略中央部に、縦シール部３ｇを有し、この縦シール部３ｇにおいても樹脂フィルムシートが熱溶着されている。

図５はこのような包装体１０１を作成する背景技術の包装装置２０１の一例を示す正面図、図６はその側面図である。フィルムロール２２から樹脂フィルムシート３が供給され、この樹脂フィルムシート３が成形板２３に沿って送られることにより、筒状に成形される。

図７はこのフィルム成形板２３の構造を示す図である。図７（ａ）のような形状をした板（表面が滑りやすい金属板が望ましい）を左右の点線に沿って、先に右側の方をほぼ１８０度折り曲げ、次に左側の方を若干の隙間をあけて重ねるようにほぼ１８０度折り曲げて、（ｃ）のようにしたものである。（ｂ）は（ｃ）を上方から見た図であり、（ｄ）は（ｃ）を下方から見た図である。

このような構造に対し、樹脂フィルムシート３を（ｃ）の背面側から（ｃ）の開口部２３ａへ挿入すると図８のようになり、下方へ引き出すと（ｃ）のように樹脂フィルムシート３の左右量側端３ｃ、３ｄ付近が手前側中央部で重なり合った折り合わせ部３ｅを形成して筒状となる。このように折り込まれた筒状の樹脂フィルムシート３の下端を熱溶着して閉じておくと袋状となる。ここで開口部２３ａから被包装物２を投入すると、底のある筒状の樹脂フィルムシート３の内側に挿入されることになる。

したがって図６及び図７においては、フィルム成形板２３から筒状の樹脂フィルムシート３が垂下しており、上方から投入口２３ａに被包装物２を投入すると、この筒状の内側に入り込むことになる。

このフィルム成形板２３の下方には、縦シール部３ｇを形成する縦シール手段２４、樹脂フィルムまたは樹脂フィルムに覆われた被搬送物を挟持して上方から下方へ送り出す駆動ローラ２３２、押付け従動ローラ２３３を含む送り機構２３１、前端側溶着部３ａ、後端側溶着部３ｂを形成する横シール手段３９が設けられている。さらに横シール手段の被包装物移動方向上流側（以下単に上流側という）には第１センサ４６が、下流側には第２センサ４７が設けられ、それぞれ被包装物２の通過を検知可能になっている。さらに、これらのセンサの検知結果に応じ、縦シール手段２４、送り機構２３１、横シール手段３９をそれぞれ駆動制御する制御器２４８が設けられている。

被包装物２を成形板２３内に上方から投入すると、被包装物２は筒状に成形された樹脂フィルムシート３の内側に挿入される。樹脂フィルムシート３の下端は前回の包装動作で既に熱溶着されて閉じられて底部を形成しているので、図９（ａ）に示すように被包装物２の前端がこの底部に達して停止する。ここで、被包装物２の前端が第１センサ４６によって検知されると縦シールヒータ２５が樹脂フィルムシート３に押し当てられ（図９（ｂ））、縦シール部を形成する。次に送り機構２３１によって被包装物２を樹脂フィルムシート３とともに下方へ送り出し、（図９（ｃ））、第２センサ４７によって被包装物２の後端が検知されると送り出しがいったん停止して、横シール手段３９により被包装物２の後端側において熱溶着が行われる（図９（ｄ））。その後送り機構２３１によって、熱溶着された部分の上方の樹脂フィルムシート３を上方に引き、熱溶着部で樹脂フィルムシート３を切断する（図９（ｅ））。樹脂フィルムシート３に包装された被包装物２は下方に落下する。このような包装装置２０１は、本願出願人が既に出願した特許文献１に示されている。
特願２００５−２５１２１２（図５，６，１０，１１ほか）

しかしこの背景技術の包装装置２０１では、先端が溶着されて袋状となった樹脂フィルムシートに被包装物を投入し、被包装物の移動によって樹脂フィルムシート３を引き出しながら包装するので、樹脂フィルムシート３はその引き出し抵抗により、弛みが無い状態になっている。さらに、横シールヒータの上流側で送り機構３１により樹脂フィルムシート３が挟持されている。したがって、熱溶着時に樹脂フィルムシート３に横シールヒータ４０を押し当て、樹脂フィルムシート３が横シールヒータ４０の先端に押されてヒータ受け４９側に移動したとき、横シールヒータ４０の被包装物移動方向上流側（以下単に上流側という）で樹脂フィルムシート３にテンションがかかる。したがって、樹脂フィルムシート３が薄い場合や溶融温度の低いものである場合に、横シールヒータ４０の上流側の部分の熱溶着が十分に行われず、切断時に溶けたままの樹脂が糸を引いたり、切断後のフィルム先端のシール不良を招いたりすることがあった。横シールヒータ４０での溶着時に送り機構３１による挟持を解除しても、送り機構３１よりも上流側のフィルム供給源から樹脂フィルムシートを引き出すことによる引き出し抵抗によってテンションがかかるので、同様の現象が発生することがあった。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、被包装物の移動により樹脂フィルムシートを引き出しながら包装する包装装置においても、穴や糸引きの無い安定した熱溶着部が得られる包装装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明の第１の構成は、先端が溶着された樹脂フィルムシートで平坦形状の被包装物を覆い、この被包装物を樹脂フィルムシートとともに移動させながら、被包装物の後端側で樹脂フィルムシートを熱溶着及び切断して包装する包装装置であって、樹脂フィルムシートに対して接触離間可能に設けられ、被包装物の後端側で樹脂フィルムシートに接触して熱溶着する横シールヒータと、この横シールヒータの被包装物移動方向上流側に設けられ、樹脂フィルムシートを被包装物移動方向下流側へ送り出し可能かつ被包装物移動方向上流側へ引き戻し可能に設けられた送り・戻し機構と、この横シールヒータと送り・戻し機構とを制御する制御手段とを有し、制御手段は、横シールヒータを樹脂フィルムシートに接触させて熱溶着させ、その後、送り・戻し機構によって熱溶着部の被包装物移動方向上流側で樹脂フィルムシートを被包装物移動方向下流側に送り出して弛みを形成させ、次に送り・戻し機構によって樹脂フィルムシートを被包装物移動方向上流側に引き戻すことにより、弛みを解消するとともに熱溶着部で切断するように、横シールヒータと送り・戻し機構とを制御することを特徴とする包装装置である。

本発明の第２の構成は、第１の構成に加えて、被包装物の移動経路に沿って設けられたヒータ受けを有し、前記横シールヒータは、このヒータ受けに向かって進出して横シールヒータと受けとの間で樹脂フィルムシートを挟むことにより、樹脂フィルムシートを熱溶着することを特徴とする包装装置である。

本発明の第３の構成は、第１または第２の構成に加えて、樹脂フィルムシートが引き出される樹脂フィルムロールが設けられ、樹脂フィルムシートが被包装物とともに被包装物移動方向下流側に移動することによって、樹脂フィルムシートが樹脂フィルムロールから引き出されることを特徴とする請求項１または２記載の包装装置。

本発明の第４の構成は、第１ないし第３いずれかの構成に加えて、送り・戻し機構の上流側に、被包装物を投入する投入口を形成するとともに投入口から投入された被包装物のまわりを１枚の樹脂フィルムシートで覆うように樹脂フィルムシートを成形する成形部を有することを特徴とする包装装置である。

この第１の構成によれば、制御手段は、横シールヒータを樹脂フィルムシートに接触させて熱溶着させ、その後、送り・戻し機構によって熱溶着部の上流側で樹脂フィルムシートを被包装物移動方向下流側（以下単に下流側という）に送り出して弛みを形成させることにより、熱溶着部の上流側に発生したテンションを解消させた後切断するので、横シールヒータの上流側においても安定した熱溶着を行うことができる。

また、本発明の第２の構成は、被包装物の移動経路に沿って設けられたヒータ受けに横シールヒータが進出するようになっているので、樹脂フィルムシートはヒータ受け側に移動して押し付けられることになり、この移動時に樹脂フィルムシートにテンションがかかりやすい。しかし、切断前にいったん樹脂フィルムシートに弛みを形成することにより、テンションを解消させることができるので、安定した熱溶着が得られるのに加え、ヒータ受けは被包装物の移動経路に沿って固定させておけばよいので、装置の構成が簡単になる。

さらに本発明の第３の構成は、樹脂フィルムシートが引き出される樹脂フィルムロールが設けられ、被包装物の移動により樹脂フィルムシートが樹脂フィルムロールから引き出される包装装置である。したがって、熱溶着時に送り・戻し機構によるフィルムの挟持を解除しても、樹脂フィルムシートには樹脂フィルムロールの回転抵抗によるテンションがかかる。しかし、切断前にいったん樹脂フィルムシートに弛みを形成することにより、テンションを解消させることができるので、安定した熱溶着が得られるのに加え、引き出し抵抗の大きい大径のフィルムロールも適用することができるので、フィルムロール交換の頻度が減って使い勝手が良くなる。

さらに本発明の第４の構成は、送り・戻し機構の上流側に、被包装物を投入する投入口を形成するとともに投入口から投入された被包装物のまわりを１枚の樹脂フィルムシートで覆うように樹脂フィルムシートを成形する成形部を有する包装装置である。この構成においては、被包装物の移動により樹脂フィルムシートが引き出されると、その引き出し経路にある成形板の板面に沿って樹脂フィルムシートが折り込まれ、筒状に形成される。したがって、熱溶着時に送り・戻し機構によるフィルムの挟持を解除しても、樹脂フィルムシートにはこの成形板との摩擦抵抗等によるテンションがかかる。しかし、切断前にいったん樹脂フィルムシートに弛みを形成することにより、テンションを解消させることができるので、安定した熱溶着が得られるのに加え、簡単な構成で１枚の樹脂フィルムシートを筒状に形成することができる。

したがって本発明によれば、被包装物を覆う樹脂フィルムシートを熱溶着して切断する包装装置において、穴や糸引きの無い安定した熱溶着を行うことができる包装装置が得られるという効果がある。

以下、本発明の最良の実施形態について図面を参照して説明する。なお、背景技術の包装装置２０１と同様の形状、機能を有する部材、部分には同じ符号を用いることとする。

図１は本発明の包装装置１を示す正面図、図２はその側面図である。装置上方に１つのフィルムロール２２が回転自在に支持されていて、このフィルムロール２２から、１枚の帯状の樹脂フィルムシート３が供給される。このフィルムロール２２の図２における左方にはフィルム成形板２３が設けられ、このフィルム成形板２３の上方には投入口２３ａが形成されており、樹脂フィルムシート３がフィルム成形板２３に沿って送られることにより、筒状に成形されるようになっている。この筒状に成形される過程は、図７、図８を用いて既に述べた背景技術における成形過程と同一である。

フィルム成形板２３の下方には、縦シール手段２４が設けられている。この縦シール手段２４には、上下方向を長手方向とした板状の縦シールヒータ２５が設けられている。この縦シールヒータ２５は、幅方向に長く形成された取り付け板２６に取り付けられていて、この取り付け板２６の左右両端において、駆動ロッド２７の一端に固定されている。この駆動ロッド２７はロッド受２８に支持され、その他端側はクランク機構２９に接続されている。このクランク機構２９を駆動軸３０によって駆動することにより、駆動ロッド２７を図２に示す矢印Ａ方向に往復動させ、縦シールヒータ２５を樹脂フィルムシート３に接触または離間するようになっている。駆動軸３０にはモータＭ１から駆動力が与えられる。

縦シール手段２４の下方には、送り・戻し機構３１が設けられている。この送り・戻し機構３１には、モータＭ２から駆動力が与えられる駆動ローラ３２と、この駆動ローラ３２に接離可能に設けられた押付け従動ローラ３３が設けられている。押付け従動ローラ３３は軸３４に回転自在に支持されており、この軸３４はその左右両端において駆動ロッド３５の一端に固定されている。この駆動ロッド３５はロッド受３６に支持され、その他端側はクランク機構３７に接続されている。このクランク機構３７を駆動軸３８によって駆動することにより、駆動ロッド３５を図２に示す矢印Ｂ方向に往復動させる。この往復動により押付け従動ローラ３３が駆動ローラ３２に近づく方向に移動すると、押付け従動ローラ３３と駆動ローラ３２とによって、被包装物２をこれを包む樹脂フィルムシート３ごと挟持して上方又は下方に搬送する。駆動軸３８にはモータＭ３から駆動力が与えられる。

送り・戻し機構３１の下方には、横シール手段３９が設けられている。この横シール手段３９には、筒状の樹脂フィルムシート３の全幅よりも長い横シールヒータ４０が設けられている。この横シールヒータ４０は、幅方向に長く形成された取り付け板４１に取り付けられていて、この取り付け板４１の左右両端において、一対の側板４２に固定されている。この側板４２を、スライド機構およびクランク機構４４によって図２に示す矢印Ｃ方向に往復動させることにより、横シールヒータ４０を樹脂フィルムシート３に接触または離間するようになっている。クランク機構４４は駆動軸４５によって駆動され、この駆動軸４５にはモータＭ４から駆動力が与えられる。この横シールヒータ４０に対して樹脂フィルムシート３の通路を挟んで対向してヒータ受け４９が設けられている。横シールヒータ４０とヒータ受け４９とで樹脂フィルムシート３を挟んで熱溶着させる。

この横シール手段３９の上流側には第１センサ４６が、下流側には第２センサ４７が設けられている。この第１センサ４６、第２センサ４７は、被包装物２及び樹脂フィルムシート３の通路を挟んで対向して設けられた光学式センサであって、それぞれ被包装物２の通過を検知可能になっている。さらに、これらのセンサの検知結果に応じ、モータＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４を駆動制御する制御器４８が設けられている。また、縦シールヒータ２５と横シールヒータ４０には図示しない加熱手段とサーミスタが貼付され、この加熱手段とサーミスタが制御器４８に接続されており、制御器４８はこのサーミスタの測定温度結果をもとに加熱手段を制御し、ヒータが樹脂フィルムシート３の熱溶着に適切な温度になるように制御されている。

横シール手段３９の下方には、筐体底面６１側に向けて排出口５１が形成されている。この排出口５１は、装置筐体の一端（図２における左端）に寄った位置に設けられている。樹脂フィルムシート３に覆われた被包装物２は、送り・戻し機構３１によって下方に送り出されると、この排出口５１を通じて筐体下方からはみ出し、熱溶着部で切断されて包装完了した包装体１０１となり、下方に落下する。

排出口５１の下方には受け板７１（受け部材）が設けられている。この受け板７１は、排出口５１の筐体他端側（図２における右側）の筐体底面６１に取り付けられており、排出口５１から落下した包装体１０１を受け止めるようになっている。

次にこの包装装置１の動作を図３を参照して説明する。まず上方の開口部２３ａから被包装物２を投入する。すると被包装物２は筒状に成形された樹脂フィルムシート３の内側に挿入される。樹脂フィルムシート３の前端（図３における下端）は前回の包装動作で既に熱溶着されて閉じられて底部を形成しているので、図３（ａ）に示すように被包装物２の前端がこの底部に達して停止する。

ここで、被包装物２の前端が第１センサ４６によって検知される。すると、モータＭ１が駆動し、図３（ｂ）のように縦シールヒータ２５を樹脂フィルムシート３の折り合わせ部３ｅに押し当て、縦シール部を形成する。

次にモータＭ２およびＭ３が駆動し、図３（ｃ）に示すように駆動ローラ３２を図３における反時計方向に回転させるとともに、押付け従動ローラ３３を被包装物２および樹脂フィルムシート３に押付け、被包装物２を樹脂フィルムシート３ごと下方に搬送する。そして図３（ｄ）に示すように第２センサ４７によって被包装物２の後端が検知されると、駆動ローラ３２がいったん停止し、モータＭ４が駆動して横シールヒータ４０が被包装物２の後端側において樹脂フィルムシート３に押付けられ、ヒータ受け４９との間に挟んで熱溶着が行われる。

次に図３（ｅ）に示すように、横シールヒータ４０を樹脂フィルムシート３及びヒータ受け４９に押し付けたままモータＭ２が駆動し、駆動ローラ３２を図３における反時計方向に回転させ、樹脂フィルムシートを送り長さＸ（図示せず）だけ送り出す。すると横シールヒータ４０の上方（上流側）で、樹脂フィルムシート３が弛みＳＬを形成する。送り長さＸとは、横シールヒータ４０の上流側のテンションを解消し、かつ樹脂フィルムシート３の溶着部以外の部分が横シールヒータ４０に接触しない程度の微小の弛みＳＬを形成するために要する長さある。

続いてモータＭ２を時間ｔ２だけ逆回転させ、図３（ｆ）に示すように駆動ローラ３２を図３における時計方向に回転駆動させる。すると、横シールヒータ４０よりも上流側で樹脂フィルムシート３が戻し長さＹ（図示せず）だけ上方に引き上げられるので、弛みＳＬが解消し、さらに横シールヒータ４０による熱溶着部で樹脂フィルムシートが切断される。戻し長さＹとは、弛みＳＬを解消して溶着部が切断されるのに必要な長さであり、送り長さＸよりも大きい値である。その後横シールヒータ４０を樹脂フィルムシート３から離間させると、樹脂フィルムシート３に包装された被包装物２（包装体１０１）が受け板７１上に落下して包装が完了する。

上記実施形態においては、縦シール手段を有する包装装置を説明したが、この縦シール手段は無くても良い。縦シール部が無くとも包装体を形成することは可能であるし、後端側溶着後に横シールヒータの上流側で樹脂フィルムシートをたるませてテンションを解消することによって、排出口が筐体底面側に設けられている包装装置の設置ミスを無くすという本発明の効果は、縦シール手段の有無にかかわらず奏するものである。

本発明の包装装置１を示す正面図である。本発明の包装装置１を示す側面図である。本発明の包装装置１における包装動作を示す図である。包装体１０１を示す斜視図である。背景技術の包装装置２０１を示す正面図である。背景技術の包装装置２０１を示す側面図である。本発明の包装装置１及び背景技術の包装装置２０１のフィルム成形板２３の展開図および構造図である。帯状の樹脂フィルムシートがフィルム成形板２３で筒状成形される状況を示す図である。背景技術の包装装置２０１における包装動作を示す図である。

符号の説明

１；包装装置（本発明）
２；被包装物
３；樹脂フィルムシート
２２；フィルムロール
２３；フィルム成形板
２３ａ；投入口
２４；縦シール手段
２５；縦シールヒータ
３１；送り・戻し機構
３２；駆動ローラ
３３；押付け従動ローラ
３９；横シール手段
４０；横シールヒータ
４６；第１センサ
４７；第２センサ
４８；制御器
４９；ヒータ受け
５１；排出口
７１；受け板
１０１；包装体
２０１；包装装置（背景技術）
Ａ、Ｂ、Ｃ；矢印
ＳＬ；弛み
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４；モータ
Ｘ；送り長さ
Ｙ；戻し長さ

Claims

先端が溶着された樹脂フィルムシートで平坦形状の被包装物を覆い、この被包装物を樹脂フィルムシートとともに移動させながら、被包装物の後端側で樹脂フィルムシートを熱溶着及び切断して包装する包装装置であって、樹脂フィルムシートに対して接触離間可能に設けられ、被包装物の後端側で樹脂フィルムシートに接触して熱溶着する横シールヒータと、この横シールヒータの被包装物移動方向上流側に設けられ、樹脂フィルムシートを被包装物移動方向下流側へ送り出し可能かつ被包装物移動方向上流側へ引き戻し可能に設けられた送り・戻し機構と、この横シールヒータと送り・戻し機構とを制御する制御手段とを有し、制御手段は、横シールヒータを樹脂フィルムシートに接触させて熱溶着させ、その後、送り・戻し機構によって熱溶着部の被包装物移動方向上流側で樹脂フィルムシートを被包装物移動方向下流側に送り出して弛みを形成させ、次に送り・戻し機構によって樹脂フィルムシートを被包装物移動方向上流側に引き戻すことにより、弛みを解消するとともに熱溶着部で切断するように、横シールヒータと送り・戻し機構とを制御することを特徴とする包装装置。
請求項１の構成に加えて、被包装物の移動経路に沿って設けられたヒータ受けを有し、前記横シールヒータは、このヒータ受けに向かって進出して横シールヒータと受けとの間で樹脂フィルムシートを挟むことにより、樹脂フィルムシートを熱溶着することを特徴とする請求項１記載の包装装置。
請求項１または２記載の構成に加えて、樹脂フィルムシートが引き出される樹脂フィルムロールが設けられ、樹脂フィルムシートが被包装物とともに被包装物移動方向下流側に移動することによって、樹脂フィルムシートが樹脂フィルムロールから引き出されることを特徴とする請求項１または２記載の包装装置。
請求項１ないし３記載の構成に加えて、送り・戻し機構の被包装物移動方向上流側に、被包装物を投入する投入口を形成するとともに投入口から投入された被包装物のまわりを１枚の樹脂フィルムシートで覆うように樹脂フィルムシートを成形する成形部を有することを特徴とする請求項１ないし３いずれかに記載の包装装置。