JP4205068B2

JP4205068B2 - 包装装置

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Publication number: JP4205068B2
Application number: JP2005043810A
Authority: JP
Inventors: 博昭福崎
Original assignee: Tenchi Kikai Co Inc
Current assignee: Tenchi Kikai Co Inc
Priority date: 2005-02-21
Filing date: 2005-02-21
Publication date: 2009-01-07
Anticipated expiration: 2025-02-21
Also published as: JP2006225019A

Description

本発明は、饅頭やケーキ等の軟らかい被包装物(H)に適した包装方法及び、これを実施する包装装置に関するものである。

軟らかい饅頭やケーキ等の被包装物は外力によって変形や損傷等を受け易いと共に、缶飲料等に比べて形状や大きさが不揃である。従って、饅頭等の軟らかい被包装物を迅速且つ綺麗に個包装するのは困難である。
かかる背景の下、饅頭等の軟らかい被包装物を三方シールにより個包装する作業は、図９（イ）に示す半包装品の段階までは機械化されているものの、半包装品の両端に突出する端末耳部(11)(11)（被包装物(H)が充填されていない端部）を折り返して最終成形（図９（ロ）参照）する作業は未だ機械化されておらず、熟練者による手作業で対応していた。以下、更に背景技術を詳述する。
図９（イ）から（ロ）の包装完成状態に加工する場合、両端末耳部(11)を被包装物(H)に沿わせて屈曲させる手法、即ち、被包装物(H)自体を折り曲げガイドにして屈曲させる手法を採用すると、軟らかい被包装物(H)が端末耳部(11)で圧迫されてこれが損傷し易い。
そこで、かかる損傷を防止する為に、端末耳部(11)の折曲げ力を被包装物(H)に作用させないのが望ましいが、かかる場合は、端末耳部(11)の折り曲げガイドが存在しないから、これを綺麗に折り返すのは極めて難しい。
これらのことから、端末耳部(11)の折り曲げ作業を機械化するのが困難で、熟練者による手作業で対応していたのである。
特開２００２−１０４３２９号公報

本発明は、かかる点に鑑みて成されたもので、端末耳部(11)の折り曲げ力を受け止める為のガイド部材を設けることにより、前記折り曲げ力が被包装物(H)に作用するのを防止し、これにより、饅頭等の軟らかい被包装物(H)が迅速且つ綺麗に包装できるようにすることを課題とする。

［請求項１に係る発明]
上記課題を解決するための請求項１に係る発明の技術的手段は、
『半包装状態のワーク(W)の表面に露出する包装紙の端末耳部(11)を折り返して固定する包装装置であって、
前記折り返しに先立って、前記端末耳部(11)の折り目となる部位に当接するガイド部材と、
前記当接させた前記ガイド部材に沿わせて前記端末耳部(11)を折り返す折返手段と、
前記折り返された端末耳部(11)を被包装物(H)の収容部の外面に押圧して接着する固定手段と、
前記端末耳部(11)が前記折返手段で折り返された時以降に、前記折り目の延びる方向に前記ワーク(W)と前記ガイド部材を離反させて分離する分離手段とを具備し、
前記端末耳部(11)は前記ワーク(W)の水平方向両端の夫々に形成されており、
前記ガイド部材は前記夫々の端末耳部(11)に対して各別に下方から当接する一対の平行な第１，第２ガイドバーから構成され、
前記折返手段は前記第１，第２ガイドバーに各別に対応する第１，第２折曲アームから構成されていると共に、前記第１，第２折曲アームは、前記一対の端末耳部(11)を下方に折り返して前記被包装物(H)の収容部の下面に重ねるものであり、
前記分離手段は、前記第１，第２ガイドバーの一端方向へ前記ワーク(W)を押し出して分離する手段であり、
前記第１，第２ガイドバーの延びる方向に走行する移送手段に対して、前記第１，第２ガイドバーの前記走行方向の後端が連結され、
前記第１，第２折曲アームは、前記走行方向に延びる平行状態で固定されていると共に、前記移送手段で移送される前記第１，第２ガイドバーの移動域両脇の始点位置からその下流側に於ける前記移動域下方の終点位置まで続く長さに設定されており、
前記始点位置に於いては、前記ワーク(W)の各端末耳部(11)の上面には前記第１，第２折曲アームが、下面には前記第１，第２ガイドバーが夫々当接する構成であり、
更に、前記ワーク(W)が前記分離手段で押し出される方向は、前記移送方向の前方に設定されている』ことである。
上記技術的手段によれば、ワーク(W)の表面に露出する包装紙の端末耳部(11)にガイド部材を当接させ、この状態で、端末耳部(11)を前記ガイド部材に沿うように折返手段で折り返す。従って、前記端末耳部(11)を折返す力は、前記ガイド部材と端末耳部(11)の当接部で受け止められ、被包装物(H)に作用しない。よって、饅頭等の軟らかい被包装物(H)が前記端末耳部(11)で圧迫されて損傷するような不都合がなく、迅速且つ綺麗に包装できる。

端末耳部(11)の折返し動作を更に具体的に説明すると、ガイド部材を構成する第１，第２ガイドバー（移送手段で移送される）の移動域両脇の始点位置では、ワーク(W)の各端末耳部(11)の下面に第１，第２ガイドバーが当接し、これにより、各端末耳部(11)が第１，第２ガイドバーで下方から支持された状態になる。又、第１，第２ガイドバーで下方から支持された各端末耳部(11)の上面には、折返手段たる第１，第２折曲アームが当接する。

従って、第１，第２ガイドバーが移送手段で移送されると、第１，第２ガイドバーによってワーク(W)が下流側へ搬送されると共に、該ワーク(W)から突出する各端末耳部(11)が第１，第２折曲アームで下方に折り曲げられる。そして、ワーク(W)が前記終点位置に対応する部位まで搬送されると、該部位に対応する第１，第２折曲アームの端部で、各端末耳部(11)が被包装物(H)の収容部の下面に折り畳まれる。
一方、前記折り返された端末耳部(11)は、固定手段により、被包装物(H)の収容部の外面に押圧されて接着される。
又、端末耳部(11)が被包装物(H)の収容部の外面に折り返された時以降に、分離手段が、端末耳部(11)の折り目の延びる方向へワーク(W)とガイド部材を離反させて両者を分離させる。これにより、端末耳部(11)が折り畳まれた完成品が得られる。
［請求項２に係る発明]
請求項１に係る発明に於いて、
『前記端末耳部(11)の折り目と成る部位を、前記ガイド部材と協働して表裏から挟む為の押え部材を具備し、
少なくとも前記端末耳部(11)の折返時には前記挟む動作が実行される』ものでは、端末耳部(11)の折り返し時にワーク(W)が安定するから、端末耳部(11)の折返し作業が円滑に進行する。

本発明は次の特有の効果を有する。
請求項１に係る発明では、ワーク(W)の端末耳部(11)を折り返す力が、被包装物(H)に作用しないから、饅頭等の軟らかい被包装物(H)の端部が前記端末耳部(11)の基端部で圧迫されて損傷することがなく、迅速且つ綺麗な包装を実現できる。
請求項２に係る発明では、端末耳部(11)が押え部材とガイド部材で表裏から挟まれた状態で折り返されるから、該折返し作業が円滑に進行する。

以下に、本発明を実施するための最良の形態について添付図面を参照しながら説明する。
先ず、本発明の実施の形態に係る包装装置で処理するワーク(W)の形状を説明する。
ワーク(W)は図９（イ）に示す構成で、図１０の状態から半包装状態に加工されたものである。即ち、図１０に示すように、内面にホットメルト層(12)が形成された包装紙(1)を被包装物(H)に筒状に巻き付けると共に、巻き付け方向の両端部を貼合代(13)だけずらせて前記ホットメルト層(12)同士にて合掌させた状態にする。その後、同図の想像線で示すように、貼合代(13)の折り曲げと筒状に巻かれた包装紙(1)の両側部(14)(14)のガゼット折りを行なった後、被包装物(H)の両側にて包装紙(1)を上下から加熱挟圧すると、図９（イ）に示す半包装物たるワーク(W)が得られる。

次に、図１は本発明の実施の形態を説明する包装装置の概略平面図，図２は図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
［全体構成]
図１，図２に示すように、包装紙(1)で被包装物(H)が被覆された半包装状態のワーク(W)は、供給コンベヤ(15)から移送コンベヤ(2)に供給される。そして、供給されたワーク(W)は、移送コンベヤ(2)に取り付けられたワーク支持バー(22b)(23b)（既述発明特定事項たる「第１，第２ガイドバー」に対応する。）で支持された状態で、既述発明特定事項の「押え部材」たる押え棒(3a)(3b)の配設部→端末耳部(11)を下方に折り返す既述「第１，第２折曲アーム」たる折畳み棒(4a)(4b)の配設部の順序で移送され、その後、押出しコンベヤ(5)の走行域を通過する間に、端末耳部(11)(11)をワーク(W)の下面側に熱溶着するヒータバー(6)の配設部→熱溶着部を冷却する冷却バー(7)の配設部の順序で通過してシュート(8)に排出される。

以下、本実施の形態に係る包装装置の各部の詳細を説明する。
［供給コンベヤ(15)]
図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
図１，図３に示すように、供給コンベヤ(15)は、後述する移送コンベヤ(2)のワーク入口(26)の下方に設けられた駆動ロール(150)，ガイドロール(152)及び従動ロール(151)にコンベヤベルト(153)を掛け回した構造である。

［移送コンベヤ(2)]
供給コンベヤ(15)からワーク(W)の供給を受ける移送コンベヤ(2)は、既述発明特定事項の「移送手段」に対応する平行な無端チェーン(20)(21)を具備し、無端チェーン(20)(21)は駆動側スプロケット(201)(211)と従動側スプロケット(202)(212)に掛けられている。そして、駆動側スプロケット(201)(211)は図示しない駆動モータに動力伝達状態に連結されている。
一方の無端チェーン(20)には、垂直アーム(22a)とその先端から水平に突出するワーク支持バー(22b)から成るキャリア(22)が所定ピッチで配設されている。又、他方の無端チェーン(21)にも上記キャリア(22)と同様のキャリア(23)が配設されており、各キャリア(22)(23)は無端チェーン(20)(21)を繋ぐ方向に対向している。

図３に示すように、キャリア(22)の垂直アーム(22a)は、無端チェーン(20)に軸(24)で固定される水平部(a)を具備し、その先端から直角に屈曲する垂直部(b)と、これの先端から内向きに屈曲する中間水平部(c)及びこれに続く下端垂直部(d)や下端水平部(e)を備えている。そして、垂直アーム(22a)の下端水平部(e)にワーク支持バー(22b)が連設されている。又、図３に示すように、キャリア(23)の垂直アーム(23a)は、上記垂直アーム(22a)と対称形状を有している。

図６に示すように、ワーク支持バー(22b)(23b)の間隔はワーク(W)の両端から突出する端末耳部(11)(11)の基端部相互間の寸法にほぼ一致しており、該端末耳部(11)(11)の基端部がワーク支持バー(22b)(23b)に載置されるようになっている。このものでは、端末耳部(11)(11)に対するワーク支持バー(22b)(23b)の当接域が端末耳部(11)(11)の折り目となり、後述のようにワーク支持バー(22b)(23b)に沿って端末耳部(11)(11)が下方に折り曲げられる。
又、無端チェーン(20)(21)の上流端に位置するワーク入口(26)の近傍には、既述供給コンベヤ(15)の下流端の上方に位置するワーク止め(27)が配設されている。

［押え棒(3a)(3b)]
図３に示すように、基台(B)の上面に対向立設された起立枠(30)(31)の上下中程に設けられた水平壁(300)(310)には、押え棒(3a)(3b)がボルト(33)(33)で固定されている。
図６に示すように、押え棒(3a)(3b)は、ワーク(W)移送方向の前側に位置する前辺部(3a1)(3b1)とその後端から外側に屈曲する後方水平部(3a2)(3b2)を具備しており、該後方水平部(3a2)(3b2)の外端の上方に位置する取付辺部(3a3)(3b3)が起立枠(30)(31)の水平壁(301)(311)にボルト(33)(33)で適宜固定されている（図３参照）。
そして、前辺部(3a1)(3b1)は、ワーク支持バー(22b)(23b)に対して上方に若干の間隙を置いて配置されている。従って、図４に示すように、ワーク(W)がキャリア(22)(23)で移送される際には、ワーク(W)の端末耳部(11)(11)がワーク支持バー(22b)(23b)と押え棒(3a)(3b)で緩く挟まれた状態で移動する。よって、後述する端末耳部(11)(11)の折り返し時にワーク(W)が不安定にならない。

［折畳み棒(4a)(4b)]
図４は、図２のＩＶ−ＩＶ線断面図であり、供給コンベヤ(15)を省略した図である。
図４に示すように、ワーク(W)の端末耳部(11)(11)を折り返す為の折畳み棒(4a)(4b)は、基台(B)の上面に対向立設された起立枠(30)(31)にボルト(34)(34)で固定されている。
図６に示すように、折畳み棒(4a)(4b)は、ワーク(W)移送方向の前側に位置する前辺部(4a1)(4b1)と、その後端から斜め上方外側に向けて延びる傾斜辺部(4a2)(4b2)と、更にその後端から外側に屈曲する水平辺部(4a3)(4b3)を備えており、該水平辺部(4a3)(4b3)が起立枠(30)(31)の水平壁(301)(311)にボルト(34)(34)で適宜固定されている（図４参照）。

傾斜辺部(4a2)(4b2)の下端部相互の間隔(S1)は、ワーク(W)の端末耳部(11)(11)の基端部相互の間隔より小さく設定されていると共に、傾斜辺部(4a2)(4b2)の上端部(40a)(40b)相互の間隔はワーク(W)の端末耳部(11)(11)の基端部相互の間隔より大きく設定されている。
又、折畳み棒(4a)(4b)の前辺部(4a1)(4b1)は移送されるワーク(W)の中央（被包装物(H)の収容部）の下面に上記端末耳部(11)(11)を折り重ね得る高さに設定されている。
従って、ワーク(W)が折畳み棒(4a)(4b)の配設部を移動する際には、端末耳部(11)(11)が傾斜辺部(4a2)(4b2)で下方に押されつつ内側に折り畳まれ、最終的に、前辺部(4a1)(4b1)によってワーク(W)に於ける被包装物(H)の収容部の下面に重ねられる。

［押出しコンベヤ(5)]
図１に示すように、ワーク(W)をキャリア(22)(23)から前方に分離する為の既述「分離手段」たる押出しコンベヤ(5)は、同速度で同期回転する駆動プーリ(50a)(50b)と従動プーリ(51a)(51b)にタイミングベルト(52)(53)を掛け回した構成である。
図５（図２のＶ−Ｖ線断面図），図７に示すように、タイミングベルト(52)(53)の外周には、スポンジ(52a)(53a)と、該スポンジ(52a)(53a)より更に突出する押出しプレート(52b)(53b)が配設されている。又、タイミングベルト(52)(53)の走行速度は、その上流の移送コンベヤ(2)より若干大きく設定されており、この速度差により、ワーク(W)が押出しプレート(52b)(53b)でキャリア(22)(23)から移送方向の前方に次第に分離される。

［ヒータバー(6)，冷却バー(7)等]
次に、折り返されたワーク(W)の端末耳部(11)(11)を被包装物(H)の収容部の下面に溶着固定する固定手段たるヒータバー(6)及び冷却バー(7)について説明する。
図２，図５に示すように、ヒータバー(6)は、ワーク(W)の移送方向と直角方向に間隔を置いて並設されていると共に、基台(B)に取り付けられたシリンダ(91)で昇降されるボトムプレート(90)上に載置固定されている。又、図５に示すように、各ヒータバー(6)(6)には熱源(60)が埋設されている。
又、前記ボトムプレート(90)には各ヒータバー(6)(6)の下流側に連続する冷却バー(7)(7)が配設されており、該冷却バー(7)(7)内には冷却水管（図示せず）が埋設されている。
更に、冷却バー(7)(7)の配設部の下流側には、ワーク(W)を排出する排出シュート(8)が配設されている。

［動作の実際］
次に、上記包装装置の動作を説明する。
図３に示すように、供給コンベヤ(15)から供給されたワーク(W)が移送コンベヤ(2)のワーク入口(26)に到達すると、ワーク(W)の送り方向の端末耳部(11)がワーク止め(27)に当接する。その後、移送コンベヤ(2)に設けられたキャリア(22)(23)のワーク支持バー(22b)(23b)がワーク(W)の端末耳部(11)(11)の基端部の下側に侵入し、これにより、ワーク(W)がワーク支持バー(22b)(23b)に載置された状態で移送され始める。そして、ワーク(W)が押え棒(3a)(3b)や折畳み棒(4a)(4b)の配設部を通過すると、ワーク(W)の両側に突出する端末耳部(11)(11)はワーク支持バー(22b)(23b)と押え棒(3a)(3b)で上下に緩く挟まれた状態で移動すると共に、端末耳部(11)(11)の上面に折畳み棒(4a)(4b)の傾斜辺部(4a2)(4b2)が当接する。これにより、ワーク(W)の移送に伴なって端末耳部(11)(11)が前記傾斜辺部(4a2)(4b2)に案内されながら次第に下方に折り曲げられて被包装物(H)の収容部の下側に折り畳まれる。

次に、上記端末耳部(11)(11)の折り畳み動作の詳細を図８に基づいて説明する。
（イ）は移送コンベヤ(2)のワーク入口(26)で端末耳部(11)(11)がキャリア(22)(23)のワーク支持バー(22b)(23b)に載置された状態を示している。
この状態でワーク(W)が下流側の押え棒(3a)(3b)の配設部まで移送されると、（ロ）に示すように、前記端末耳部(11)(11)が押え棒(3a)(3b)の前辺部(3a1)(3b1)とキャリア(22)(23)のワーク支持バー(22b)(23b)で上下から緩く挟まれた状態になる。更にワーク(W)が搬送されて折畳み棒(4a)(4b)の配設部に到達すると、（ハ）に示すように、折畳み棒(4a)(4b)の傾斜辺部(4a2)(4b2)が端末耳部(11)(11)に上方から当接する（この当接位置が、既述発明特定事項たる「始点位置」に対応する。）と共に、ワーク(W)が更に下流側に移動するに伴なって前記端末耳部(11)(11)が傾斜辺部(4a2)(4b2)の案内作用で次第に下方に押し下げられる。このとき、キャリア(22)(23)のワーク支持バー(22b)(23b)が端末耳部(11)(11)の折り曲げガイド（折曲基準）として機能し、これにより、ワーク支持バー(22b)(23b)に沿って端末耳部(11)(11)が下方に折り曲げられる。これにより、端末耳部(11)(11)の折り曲げ力がワーク支持バー(22b)(23b)で受け止められて被包装物(H)に作用しないから、該被包装物(H)が饅頭等の軟らかいものであっても、これの破損が防止される。又、端末耳部(11)(11)の折り曲げ時には、端末耳部(11)(11)がキャリア(22)(23)の前記ワーク支持バー(22b)(23b)と押え棒(3a)(3b)の前辺部(3a1)(3b1)で緩く挟まれているから、ワーク(W)が安定する。

更にワーク(W)が移送されると、（ニ）に示すように、折畳み棒(4a)(4b)の傾斜辺部(4a2)(4b2)の下端部がワーク(W)の下面近傍に対応し、続いて（ホ）に示すように、折畳み棒(4a)(4b)の前辺部(4a1)(4b1)がワーク(W)の被包装物(H)収容部の下面に対応し（この位置が、既述発明特定事項たる「終点位置」に対応する。）、これにより、端末耳部(11)(11)が被包装物(H)収容部の下面に重ねられる。この状態では、図９に示す端末耳部(11)の下面中央の貼合代(13)（ホットメルト層(12)が露出している）が被包装物(H)収容部の下面の貼合代(13)に重なった状態になる。

次に、ワーク(W)は折畳み棒(4a)(4b)及び押え棒(3a)(3b)の配設域からヒータバー(6)(6)の配設域に移送される。このとき、ワーク(W)の下面はヒータバー(6)(6)の上流端に軽く乗り上げると共に、押出しコンベヤ(5)のタイミングベルト(52)(53)に設けられたスポンジ(52a)(53a)の弾性により、ワーク(W)の上面が緩く押圧され、これにより、（ヘ）に示すように、ワーク(W)の端末耳部(11)(11)がヒータバー(6)に緩く圧接した状態になる。
すると、被包装物(H)の収容部下面と端末耳部(11)の重なり部がヒータバー(6)で加熱され、これにより、前記重なり部に位置する貼合代(13)(13)が表面のホットメルト層(12)同士にて溶着される。

次に、ワーク(W)が冷却バー(7)(7)の配設部に移送されると、（ト）に示すように端末耳部(11)(11)に冷却バー(7)(7)が接触し、これにより、端末耳部(11)(11)の溶着部が冷却硬化され、その後、図９（ロ）に示す完成品が押出しプレート(52b)(53b)でキャリア(22)(23)から前方に押し出されてシュート(8)に排出される。

［その他]
上記実施の形態ではワーク(W)の両側に突出する端末耳部(11)(11)をホットメルト層(12)で被包装物(H)の収容部下面に溶着固定したが、移送コンベヤ(2)のワーク入口(26)の近傍に於いて端末耳部(11)(11)の下面に接着糊を塗布し、該接着糊で端末耳部(11)(11)を被包装物(H)収容部の下面に貼着してもよい。
又、ホットメルト層(12)に代えて、コールドグルーの層、更には、粘着剤等、種々の接着剤が使用できる。

本発明の実施の形態に係る包装装置の概略平面図図１のＩＩ−ＩＩ線の概略断面図図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線の要部断面図図１のＩＶ−ＩＶ線の要部断面図図１のＶ−Ｖ線の要部断面図折畳み棒(4a)(4b)の配設部の斜視図タイミングベルト(52)(53)の部分拡大断面図ワーク(W)の端末耳部(11)(11)の折り畳みの順序を説明する図ワーク(W)及び完成品を斜め下方から見上げた斜視図被包装物(H)に包装紙(1)を円筒状に巻き付けた状態の斜視図

符号の説明

(1)・・・包装紙
(2)・・・移送コンベヤ
(5)・・・押出しコンベヤ
(6)・・・ヒータバー
(7)・・・冷却バー
(11)・・・端末耳部
(H)・・・被包装物
(W)・・・ワーク

Claims

半包装状態のワーク(W)の表面に露出する包装紙の端末耳部(11)を折り返して固定する包装装置であって、
前記折り返しに先立って、前記端末耳部(11)の折り目となる部位に当接するガイド部材と、
前記当接させた前記ガイド部材に沿わせて前記端末耳部(11)を折り返す折返手段と、
前記折り返された端末耳部(11)を被包装物(H)の収容部の外面に押圧して接着する固定手段と、
前記端末耳部(11)が前記折返手段で折り返された時以降に、前記折り目の延びる方向に前記ワーク(W)と前記ガイド部材を離反させて分離する分離手段とを具備し、
前記端末耳部(11)は前記ワーク(W)の水平方向両端の夫々に形成されており、
前記ガイド部材は前記夫々の端末耳部(11)に対して各別に下方から当接する一対の平行な第１，第２ガイドバーから構成され、
前記折返手段は前記第１，第２ガイドバーに各別に対応する第１，第２折曲アームから構成されていると共に、前記第１，第２折曲アームは、前記一対の端末耳部(11)を下方に折り返して前記被包装物(H)の収容部の下面に重ねるものであり、
前記分離手段は、前記第１，第２ガイドバーの一端方向へ前記ワーク(W)を押し出して分離する手段であり、
前記第１，第２ガイドバーの延びる方向に走行する移送手段に対して、前記第１，第２ガイドバーの前記走行方向の後端が連結され、
前記第１，第２折曲アームは、前記走行方向に延びる平行状態で固定されていると共に、前記移送手段で移送される前記第１，第２ガイドバーの移動域両脇の始点位置からその下流側に於ける前記移動域下方の終点位置まで続く長さに設定されており、
前記始点位置に於いては、前記ワーク(W)の各端末耳部(11)の上面には前記第１，第２折曲アームが、下面には前記第１，第２ガイドバーが夫々当接する構成であり、
更に、前記ワーク(W)が前記分離手段で押し出される方向は、前記移送方向の前方に設定されている、包装装置。
請求項１に記載の包装装置に於いて、
前記端末耳部(11)の折り目と成る部位を、前記ガイド部材と協働して表裏から挟む為の押え部材を具備し、
少なくとも前記端末耳部(11)の折返時には前記挟む動作が実行される、包装装置。