JP2010105669A - エンドシール装置および包装機 - Google Patents

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Abstract

【課題】 幅方向の寸法が異なる製品(包装体)の製造を部品交換等の作業を伴わずに行えるエンドシール装置を提供すること
【解決手段】 筒状フィルムを挟んで上下に配置されるトップシーラ31,32のシール面31a,32aは、一端側が幅広に形成され、その幅広に形成された幅広シール部に、筒状フィルムの側縁をカットする切込み用カッター44を設ける。両トップシーラは、機枠35に支持され、その機枠は、ハンドル53の回転にともない横方向に往復移動する移動台50の上に設置されている。よって、包装体の幅に合わせて、トップシーラを筒状フィルムの進行方向横方向に適宜移動させ、筒状フィルムの側縁に切込み用カッターが位置するように調整可能とする。
【選択図】 図4

Description

本発明は、エンドシール装置および包装機に関するものである。
包装機の一形態であるピロー包装機は、以下のような構成を備えている。まず、原反ロールに巻き取られた帯状フィルムを連続して製袋器に供給し、その製袋器を通過させる際に筒状に製袋された筒状フィルムを形成する。また、この製袋器の上流側には被包装物搬送供給装置を配置し、その被包装物搬送供給装置から所定間隔毎に搬送される被包装物が、製袋器内に供給される。これにより、被包装物が製袋器内を通過すると、筒状フィルム内に所定間隔毎に収納されることになり、その被包装物は筒状フィルムとともに搬送される。そして、その搬送方向に沿って、センターシール装置並びにエンドシール装置が配置されている。センターシール装置は、筒状フィルムのフィルム重合端をシールするものである。エンドシール装置は、筒状フィルムを進行方向横方向(前後の被包装物が存在していない部分)にシールするとともに、カットすることで、先端の被包装物が収納された筒状フィルムの部分を後続の筒状フィルムから分離し、包装体を製造するようになる。
この種の包装体として、たとえば、図1に示すように、包装体1のエンドシール部位2の一方の側縁を幅広に形成し、その幅広に形成した幅広シール部位2aに対し、側縁から中央に向けた切込み3を形成したものがある。そして、係る包装体を開封するに際し、その切込み3からフィルムを切り裂くことで容易に開封することができるようになっている。この種の包装体並びにかかる包装体を製造する包装機の一例としては、たとえば、特許文献1に開示されている。
特開昭61−125号公報
しかしながら、上述した従来の装置では、以下に示す問題がある。すなわち、いうまでもなく包装体の形態はもちろん、寸法形状も多種多様である。そして、包装機は、エンドシール装置等の各機器の動作タイミングを変更・調整等することで、幅方向や長手方向の寸法が異なる包装体に対応することができるようになっている。
しかし、上述したエンドシール部位に切込みを形成する包装体を製造する包装機の場合、たとえば幅方向の寸法変更がある製品を包装する包装体を製造するために同一構成の包装機を用いることはできない。すなわち、上記の切込みがない一般的な包装機の場合、エンドシール装置のエンドシーラの長さをあらかじめ長く設定しておくことで、その長さの範囲内であれば幅方向の寸法変更に対応できる。これに対し、本発明が製造対象とする包装体の場合、包装体の側縁から切込みを形成する必要があるので、たとえば、幅の広い包装体を製造するためのエンドシール装置にて、幅の狭い包装体を製造しようとすると、当然のことながら幅の狭い包装体の側縁は、幅の広い包装体よりも内側方向(進行方向の中央側)に位置するので、幅の広い包装体に用いたエンドシール装置のままでは幅の狭い包装体に開封用の切込みを形成することができないのである。
その結果、1台の包装機にて幅寸法の異なる包装体を製造しようとした場合、少なくともエンドシーラ(切込みを形成するカッター付)を交換等することになり、着脱の交換作業が繁雑となるばかりでなく、エンドシーラの交換等に伴いシーラの目合わせ等の調整が必要となるので煩雑さが増す。よって幅方向の異なる包装体への変更を容易に行うことができない。
本発明は、幅方向の寸法が異なる製品(包装体)の製造を部品交換等の作業を伴わずに行えるエンドシール装置および包装機を提供することを目的とする。
上述した目的を達成するために、本発明に係るエンドシール装置は、(1)被包装物を内包する包装フィルムを、その包装フィルムの進行方向横方向にシールするとともにカットするエンドシール装置であって、前記包装フィルムを挟んで上下に配置されるトップシーラのシール面は、一端側が幅広に形成され、前記上下に配置されるトップシーラの少なくとも一方には、前記幅広に形成された幅広シール部に、前記包装フィルムの側縁をカットする切込み用カッターを設け、前記上下に配置されるトップシーラは、前記包装フィルムの進行方向横方向に移動可能に設けられるようにした。
包装フィルムは、実施形態では筒状フィルム21に対応する。このように1枚のフィルムにて被包装物を内包する場合はもちろんのこと、2枚のフィルムを用いて被包装物を内包する(たとえば四方シール包装体の場合等)場合も含む。トップシーラは、そのシール面が常時対向した状態で移動するいわゆるボックスモーションタイプのものでもよいし、シール面と反対側を連結した回転軸を中心として回転する回転式でも良い。移動可能にするための駆動源は、実施形態では、ハンドルを回転するというように、人手により行うようにしたが、モータやシリンダ等の動力を利用しても良い。また、切込み用カッターで形成される切込みは、本実施形態では、エンドシール部に対して平行にしているが、本発明は必ずしも平行にする必要はなく、斜めに配置したものでも良い。ただし、フィルム材が、切込みの向いた方向に切り裂かれやすい性質を有するとすると、平行にした方が、きれいに開封されるので好ましい。
本発明によれば、製造対象の包装体の幅に合わせて、トップシーラを横方向に移動させることができる。これにより、幅広シール部位並びに切込み用カッターを、包装フィルムの側縁の適切な位置に配置することができる。よって、幅方向の寸法が異なる製品(包装体)の製造を部品交換等の作業を伴わずに切込みを形成することができる。
(2)トップシーラを横方向に移動させる機構は各種のものを用いることができるが、たとえば、前記上下に配置されるトップシーラは、前記包装フィルムの進行方向の両外側に配置された側壁に対して回転可能に支持され、その側壁を支持する移動台を前記進行方向横方向に移動可能に配置する構成を採ると、簡単な構成で実現できるので好ましい。ここで、回転とは、ボックスモーションタイプにおける公転と、回転式の自転のいずれも含む。また、実施形態では、側壁は、機枠により実現されている。このように枠体とすることで強度が増すので好ましいが、側壁は、その上側や下側において必ずしも連結していなくても良い。
(3)前記包装フィルムが延伸フィルムであるとよい。包装フィルムの材質は特に限定されるものではないが、延伸フィルムを用いた包装体では、横方向に切り裂かれやすいので、この種の切込みを有する包装体用の包装フィルムとして適する。
(4)本発明に係る包装機は、上記の(1)から(3)のいずれかのエンドシール装置を備えたものである。包装機としては、実施形態に示すようにピロー包装機(特に、包装フィルムの搬送方向が水平な横ピロー包装機)が適するが、四方シール包装機その他の包装機に適用できる。また、たとえば深絞り包装機等であっても、包装体が横に1個のみ形成されるタイプであれば、適用できる。
本発明は、製品変更等により幅方向の寸法変更があった場合でも、トップシーラ等の交換を必要とせずにピロー包装体等の包装体に開封用切込みを形成することができる。
図2から図4は、本発明の好適な第1実施形態を示している。本実施形態のエンドシール装置が組み込まれる横ピロー包装機10は、包装機本体11と、その包装機本体11に対して帯状の包装フィルムを連続して供給するフィルム供給装置12と、包装機本体11の上流側に配置され、その包装機本体11に対して被包装物13を所定間隔毎に供給する被包装物搬送供給装置14とを備えている。
フィルム供給装置12は、帯状フィルム15をロール状に巻き取った原反ロール16に対し、図示省略する駆動モータ(サーボモータ等の速度制御可能なモータ)の出力を連係し、原反ロール16の回転速度を適宜制御しながら一定速度で包装機本体11に供給する。また、原反ロール16から包装機本体11に至る所定位置に各種のローラを配置し、原反ロール16から送り出された帯状フィルム15は、そのローラに掛け渡されることで、所定の経路を通って包装機本体11に導かれる。もちろん、本発明では、必ずしも原反ロール16に駆動モータを連係する必要はなく、包装フィルムの搬送経路上にフィードローラを設け、引き出すようにしても良い。
被包装物搬送供給装置14は、前後に配置されたスプロケット17(図では、進行方向前方のみ記載)と、その複数のスプロケット17に掛け渡されたエンドレスチェーン18と、そのエンドレスチェーン18に所定ピッチ毎に取り付けられた複数の押送フィンガー19とにより構成される。これにより、被包装物13の後面に押送フィンガー19が突き当たると、押送フィンガー19の移動に伴い、被包装物13も前進移動する。
包装機本体11は、供給される帯状フィルム15を筒状フィルム21に製袋する製袋器20と、その製袋器20の下流側に配置されたセンターシール装置24と、そのセンターシール装置24の下流側に配置され、筒状フィルム21を搬送するベルトコンベア23と、ベルトコンベア23の上方に配置された上側抑えベルト25と、ベルトコンベア23の下流側に配置されたエンドシール装置30と、エンドシール装置30の下流側に配置された搬出コンベア26と、を備えている。
製袋器20は、フィルム供給装置12から連続して供給される帯状フィルム15を通過させることで、帯状フィルム15の両側端縁部15a同士を接触(重合)させるとともに、筒状となった筒状フィルム21に製袋するものである。また、被包装物搬送供給装置14から包装機本体11に対して順次供給される被包装物13は、製袋器20内に挿入される。これにより、製袋器20に供給された被包装物13は、筒状フィルム21内に所定間隔ごとに配置されることになる。
センターシール装置24は、重合された帯状フィルム15の両側端縁部15aをシールする。このセンターシール装置24は、帯状フィルム15の両側端縁部15aを両側から挟み込みながら加熱することで熱シールする。
上側抑えベルト25は、エンドシール装置30の上流側の直近に配置されており、筒状フィルム21内の被包装物13が上方に持ち上がるのを抑制し、水平状態を保持しながら搬送できるようにしている。
エンドシール装置30は、筒状フィルム21に対し、進行方向と直交する方向、つまり、横断する方向にシールすると共にカットするものである。そのシール・カットするフィルム部位は、前後の被包装物13の間の所定位置である。これにより、エンドシール装置30を通過することで、筒状フィルム21の先頭部分は、後続から分離され、包装体27が製造される。
以下、エンドシール装置30について説明する。本実施形態のエンドシール装置30は、いわゆるボックスモーションタイプのもので、筒状フィルム21を挟んで上下に配置された一対のトップシーラ31,32が、互いのシール面31a,32aを対向させた状態を維持しながら所定の軌跡で移動する。つまり、両トップシーラ31,32は、基準位置から互いに接近移動して筒状フィルム21を上下から挟み込むことで、そのシール面31a,32aに接触したフィルム部位を所定の圧力で加圧すると共に加熱する。そして、両トップシーラ31,32は、上記のように互いに接近して筒状フィルム21を挟持した状態を維持したまま互いに筒状フィルム21の移動方向に沿って前進移動する。このときの移動速度は、筒状フィルム21の移動速度と等しくしている。一対のトップシーラ31,32は、所定距離だけ移動すると、両トップシーラ31,32は互いに離反移動すると共に、筒状フィルム21の移動方向と逆方向に移動して基準位置に至る。
これら上下のトップシーラ31,32は、それぞれ上側シーラ取付台33,下側シーラ取付台34に取り付けられている。すなわち、上側トップシーラ31は、上側シーラ取付台33の下面に固定され上側シーラ取付台33と一体になって移動する。下側トップシーラ32は、下側シーラ取付台34の上面に固定され、下側シーラ取付台34と一体になって移動する。そして、上側シーラ取付台33並びに下側シーラ取付台34の両側面には、カムフロア36が外方に向けて突出するように配置される。このカムフロア36は、筒状フィルム21の周囲を囲むような略ロ字状を基本構成とした機枠35の内側面に回転自在に軸受け支持されるように取り付けられたカム板37に設けられた溝カムに符合し、その溝カムの形状に従って上述した公転移動する。このカム板37は、回転軸38の一端に接続されている。その回転軸38の他端は、機枠35の外部に突出するとともに、同期ギア39が接続される。上下の回転軸38に接続された同期ギア39は、互いに噛み合い、同期して回転可能となり、駆動モータ40の回転力を受けて回転する。よって、駆動モータ40が回転駆動することで、各カム板37が所定の方向に自転し、上記の通りカム機構を用いて上下のトップシーラ31,32が公転移動する。なお、係るカム機構を用いて好転移動させる構成は、従来公知のものであるので、その詳細な説明を省略する。また、このようにカムを用いるのではなく、トップシーラ31,32を上下移動させるための駆動モータと、前後進移動させるための駆動モータというように複数の駆動モータを設け、それら各駆動モータを適宜のタイミングで動作させることでトップシーラ31,32を公転移動させることもできる。
上側トップシーラ31のセンターライン上には、上下に貫通する貫通孔31bを設けている。そして、上側トップシーラ31に設けた貫通孔31b内には、トップカッター(カッター刃)41を上下移動可能に配置している。このトップカッター41は、下端に刃部41aが形成される。このトップカッター41は、上側シーラ取付台33の上面に取り付けられた駆動源たるエアシリンダ42からの力を受けて、下側トップシーラ32に対して相対的に昇降移動する。より具体的には、トップカッター41の上端が、連結プレート43に固定され、その連結プレート43を介してエアシリンダ42に連携される。そして、トップカッター41が最下降位置にくると、刃部41aがシール面31aよりも下方に突出する。
一方、下側トップシーラ32のセンターライン上であって、トップカッター41に対向する位置には、細幅な第1凹溝32bが形成される。これにより、上側トップシーラ31と下側トップシーラ32とで筒状フィルム21を上下から挟み込んで加熱シールしているタイミングでエアシリンダ42が作動してトップカッター41が下降移動し、シール面31aから下方に突出した刃部41aが、下側トップシーラ32に設けた第1凹溝32b内に入り込む。これにより、筒状フィルム21は、その刃部41aに沿って横方向に切断される。
また、上側トップシーラ31と下側トップシーラ32のシール面31a,32aは、図5等に示すように、その一方端部がフィルムの搬送方向に沿って前側に突出した幅広シール部位32a′を設けている。なお、図5では下側トップシーラ32のにシール面32aを描画しているが、上側トップシーラ31のシール面31aも同様の構成になっている(この幅広シール部位32a′に対向する部分に幅広シール部位31a′を設ける(図4参照))。そして、上側トップシーラ31の幅広シール部位31b内の所定位置には、スリット31dを形成した。このスリット31dは、上側トップシーラ31の軸方向と平行に配置され、下端はシール面31aにのぞみ、上端は貫通孔31bに接続されている。そして、このスリット31d内には、切込み用カッター44が昇降移動可能に配置される。この切込み用カッター44の上端は連結プレート43に固定されている。これにより、切込み用カッター44は、エアシリンダ42の動作に連動し、トップカッター41と一体となって上側トップシーラ31に対して相対的に昇降移動する。そして、切込み用カッター44が最下降位置にくると、下端の刃部44aがシール面31aよりも下方に突出する。
また、下側トップシーラ32の幅広シール部位32a′には、切込み用カッター44に対向する位置に、細幅な第2凹溝32cが形成される。これにより、上側トップシーラ31と下側トップシーラ32とで筒状フィルム21を上下から挟み込んで加熱シールしているタイミングでエアシリンダ42が作動して切込み用カッター44が下降移動し、シール面31aから下方に突出した刃部44aが、下側トップシーラ32に設けた第2凹溝32c内に入り込む。これにより、筒状フィルム21は、その刃部44aに対応する部位が切断される。また、この切込み用カッター44の刃部44aにより切断される部位の周囲は、スリット31d,第2凹溝32cが存在しているため、未シール領域となる。
ここで本実施形態では、図4に示すように、機枠35を筒状フィルム21のフィルム搬送方向に対して横方向に移動可能な移動台50の上に固定し、移動台50と共に移動するようにしている。この移動台50は、筒状フィルム21の搬送方向と直交する左右方向に貫通するように雌ねじが形成され、その雌ねじに符合する雄ねじ(スクリューネジ)を有するネジ軸52が装着されている。このネジ軸52の両端は、移動台50の左右の両側縁から外側に突出している。そして、移動台50の両側縁外側には、一対の軸受け部材51が配置され、上記のネジ軸52の両端は、それぞれ軸受け部材51に回転自在に軸受け支持されている。さらに、ネジ軸52の一方端部にはハンドル53が連携され、そのハンドル53を正逆回転させると、ネジ軸52も正逆回転する。そして、このネジ軸52の正逆回転に伴い、移動台50は、フィルム搬送方向と直交する横方向(左右方向)に往復移動する。
このように、本実施形態では、機枠35を筒状フィルム21の搬送方向と直交する横方向に往復移動可能としているので、係る機枠35の移動に伴い、エンドシール装置30(上側トップシーラ31,下側トップシーラ32とそれを駆動させる機構)が一体となって横方向に移動させることができる。よって、たとえば図5(a)に示すように幅の広い包装体27を製造する場合、幅広シール部位32a′並びに第2凹溝32cが筒状フィルム21の側縁にかかり、切込み用カッター44にて筒状フィルム21の側縁から中央に向けてカットすることで、図6(a)に示すように、エンドシール部27a(幅広シール部位27a′)内に側縁から中央に向かう切込み27cを備えた包装体27が製造される。なお、図6(a)において、符号27bはセンターシール装置でシールされたセンターシール部である。
一方、同一の横ピロー包装機を用いて、幅の狭い包装体を製造する場合、製袋器等が横方向に移動しない(位置が固定)とすると、センターシール部27bの位置は一定であるので、図5(a)に示すように、筒状フィルム21の中心線上にセンターシール部27bが形成されるような場合には、図5(b)に示すように幅が狭くなった場合には、筒状フィルム21の左右両側の位置が共に中央側によった状態となる。従って、図5(a)に示した位置に設定されたエンドシール装置(トップシーラ)では、幅広シール部位32a′(切込み用カッター44)が筒状フィルム21にかからず、切込みを形成することができない。
そこで本実施形態では、ハンドル53を所定方向に回転させ、機枠35を横方向に移動させ、図5(b)に示すように、幅広シール部位32a′並びに第2凹溝32cが筒状フィルム21の側縁にかかり、切込み用カッター44にて筒状フィルム21の側縁から中央に向けてカットすることができる。これにより、図6(b)に示すように、幅の狭い包装体27であっても、エンドシール部27a(幅広シール部位27a′)内に側縁から中央に向かう切込み27cを備えた包装体27が製造される。
そして、この左右方向の移動距離を適宜に調整することで、幅の異なる各種の包装体に対し、部品交換等することなく同一構成の横ピロー包装機を用いて製造することができる。
なお、上述した実施形態では、エンドシール装置30が、いわゆるボックスモーションタイプのものに適用した例を説明したが、本発明はこれに限ることはなく、たとえば、回転式のエンドシール装置でももちろん良い。この回転式のタイプのエンドシール装置を備えた横ピロー包装機の一例としては、図7から図9は、本発明の別の実施形態である。
図示するように、この実施形態のエンドシール装置60は、筒状フィルム21を挟んで上下に上側トップシーラ61と、下側トップシーラ62を配置する。これら両トップシーラ61,62は、共に平行に配置された回転軸63,63に固定され、その回転軸63を中心に自転する。つまり、回転軸63は、機枠68に回転自在に軸受け支持され、その両端には、同期ギア69が接続される。上下の回転軸63に接続された同期ギア69は、互いに噛み合い、同期して回転可能となり、駆動モータ70の回転力を受けて回転する。よって、駆動モータ70が回転駆動することで、上下の回転軸63が同期して回転し、上側トップシーラ61と下側トップシーラ62のそれぞれのシール面61a,62aは、両トップシーラ61,62が1回転するごとに1回、筒状フィルム21を上下から挟み込んで加熱すると共に加圧する。係る回転式にシールする機構は、従来公知であるため、その詳細な説明を省略する。
また、上側トップシーラ61のシール面61aのセンターライン上には、細長な凹溝が形成され、その凹溝内にカッター刃64が挿入配置されている。また、下側トップシーラ62のシール面62aのセンターライン上には、受け刃65が配置されている。そして、上下の両トップシーラ61,62が1回転するごとに、カッター刃64と受け刃65とは所定の圧力で接触し、挟まれた筒状フィルム21のフィルム部位を切断する。カッター刃64,受け刃65の全長は、筒状フィルム21の横幅よりも十分に長くしており、このフィルム部位の切断により、筒状フィルム21はその前方部分が分断され、包装体27が製造される。
また、このエンドシール装置60においても上述したエンドシール装置30と同様に、上側トップシーラ61と下側トップシーラ62の一端側のシール面を幅広にした幅広シール部位61a′,62a′を設けている。そして、上側トップシーラ61の幅広シール部位61a′には、切込み用カッター66を配置し、下側トップシーラ62の幅広シール部位62a′には、切込み用受け刃67を設けている。これら切込み用カッター66と切込み用受け刃67は、その全長は短いが、上下の両トップシーラ61,62が1回転するごとに、切込み用カッター66と切込み用受け刃67とは所定の圧力で接触し、挟まれた筒状フィルム21のフィルム部位を切断する。これにより、包装体27におけるエンドシール部位の側縁から所定距離だけ中央に向けた切込みが形成される。
そして、本実施形態においても、両トップシーラ61,62並びにその駆動機構を支持する機枠68が、移動台50の上に取り付けられ、ハンドル53を正逆回転させることで、ネジ軸52と移動台50の雌ねじとの間のネジ機構により、移動台50が横方向に往復移動する。よって、機枠68ひいては上下のトップシーラ61,62の左右方向の位置を変更調整することができ、横幅の異なる包装体であっても、部品交換等することなく同一構成の横ピロー包装機を用いて製造することができる。なお、その他の構成並びに作用効果は、上述した実施形態と同様であるので、対応する部材に同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
さらにまた、上述した各実施形態では、いずれもピロー包装機に適用した場合を示しているが、本発明はこれに限ることはなく、四方シール装機その他の各種の包装機に適用できる。
従来装置により製造された包装体の一例を示す図である。 本発明に係る包装機(横ピロー包装機)の好適な一実施形態を示す正面図である。 エンドシール装置およびその周辺を示す拡大正面図である。 エンドシール装置を示す側面図である。 本実施形態の作用効果を説明するため、エンドシール装置のトップシーラのシール面並びに筒状フィルムを示す平面図である。 本実施形態で製造される包装体の一例を示す図である。 本発明に係る包装機(横ピロー包装機)の好適な他の実施形態を示す正面図である。 エンドシール装置およびその周辺を示す拡大正面図である。 エンドシール装置を示す側面図である。
符号の説明
10 横ピロー包装機
11 包装機本体
12 フィルム供給装置
13 被包装物
14 被包装物搬送供給装置
21 筒状フィルム
24 センターシール装置
30 エンドシール装置
31 上側トップシーラ
32 下側トップシーラ

Claims (4)

  1. 被包装物を内包する包装フィルムを、その包装フィルムの進行方向横方向にシールするとともにカットするエンドシール装置であって、
    前記包装フィルムを挟んで上下に配置されるトップシーラのシール面は、一端側が幅広に形成され、
    前記上下に配置されるトップシーラの少なくとも一方には、前記幅広に形成された幅広シール部に、前記包装フィルムの側縁をカットする切込み用カッターを設け、
    前記上下に配置されるトップシーラは、前記包装フィルムの進行方向横方向に移動可能に設けられたことを特徴とするエンドシール装置。
  2. 前記上下に配置されるトップシーラは、前記包装フィルムの進行方向の両外側に配置された側壁に対して回転可能に支持され、
    その側壁を支持する移動台を前記進行方向横方向に移動可能に配置することを特徴とする請求項1に記載のエンドシール装置。
  3. 前記包装フィルムが延伸フィルムであることを特徴とする請求項1または2に記載のエンドシール装置。
  4. 請求項1から3のいずれかのエンドシール装置を備えた包装機。
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