JP5851132B2 - 包装装置 - Google Patents

Description

本発明は、吸収性物品等の被包装体を包装袋に収容する包装装置に関する。

特許文献１には、生理用ナプキンや使い捨て着用物品等の被包装体を、包装袋に収容する包装装置が記載されている。特許文献１に記載の包装装置は、連続する筒状のシート材を一定間隔毎に封止しつつ切断して、シート材から包装袋を製造し、この包装袋内に被包装体を収容する。

特開平５−６５１０２号公報（図１、段落００１５等）

しかし、上述の包装装置には、以下の問題点があった。

上述の包装装置は、筒状のシート材を用いて包装袋を製造している。この筒状のシート材は、一般的にインフレーション成形によって製造される。インフレーション成形によって製造された筒状のシート材は、単層のシート材と比べて成形工程に手間が掛かり、コストが高くなるという問題点がある。

また、筒状のシート材を用いずに、単層のシート材から製造された包装袋も提供されている。例えば、単層のシート材を折り畳んで製造された包装袋として、ウィケット袋が広く知られている。ウィケット袋は、一般的に複数積層された状態で流通している。積層されたウィケット袋同士は、静電気等で密着しており、取り扱い難いことがある。したがって、例えば、包装装置において、１枚のウィケット袋を適切に拾い上げることができず、生産効率が低下するおそれがある。

そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、包装袋の製造工程における手間やコストを縮減しつつ、被包装体の収容時における生産効率の低下を抑制できる包装装置の提供を目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明は、被包装体（被包装体１１）を収容する包装袋（包装袋１０）を単層のシート材（シート材６）から製造し、かつ前記包装袋を１枚ずつ搬送する包装袋製造手段（包装袋製造装置１００）と、前記包装袋の搬送方向（搬送方向ＭＤ）における前記包装袋製造手段の下流であって、かつ前記搬送方向と直交する方向に配置され、前記包装袋製造手段から連続して供給される前記包装袋に被包装体を収容する収容手段（収容装置２００）と、を備える包装装置（包装装置１）であって、前記包装袋製造手段は、前記シート材を搬送する搬送機構（搬送機構１１０）、前記搬送方向に沿った前記シート材の一方の側部である第１側部（第１側部６Ｃ）を、前記シート材の他方の側部である第２側部（第２側部６Ｄ）に沿うように、前記包装袋の底面となる底部を基点に前記シート材を折る折り機構（折り機構１３０）と、前記折り機構によって折られたシート材を、前記搬送方向と交差する交差方向（交差方向ＣＤ）に沿って一定間隔毎に接合して、前記包装袋の側面を形成する接合機構（接合機構１５０）と、前記接合機構によって接合された前記シート材を、前記包装袋の側面に沿って切断し、前記包装袋を形成する切断機構（切断機構１６０）と、前記収容手段から前記包装袋の要求信号を取得し、前記要求信号に応じて前記包装袋を供給するタイミング調整機構（タイミング調整機構１７０）と、を備える。

本発明に係る包装装置によれば、単層のシート材を底面となる底部を基点に折り、かつ折られたシート材を接合して切断することにより、単層のシート材から包装袋を製造することができる。筒状のシート材を用いて包装袋を製造する包装装置と比較して、手間とコストを縮減することができる。また、収容手段は、包装袋製造手段の下流に配置され、１枚ずつ包装袋が供給される。よって、包装袋同士が密着することによる生産効率の低下を抑制できる。

また、収容手段に包装袋を供給するタイミングを調整するタイミング調整手段を備えているため、例えば、収容手段において処理が遅延した場合であっても、一連の処理を中断させることなく、円滑に処理を進めることができる。このように、本発明によれば、包装袋の製造から被包装体の収容までを一連の流れで処理することができ、生産効率を高めることができる。

本実施形態に係る包装装置の包装袋製造装置を模式的に示した正面図である。 図１に示す包装装置の包装袋製造装置の右側面図である。 包装袋の製造工程を模式的に示した図である。 図３に示す断面の模式断面図である。 本実施形態に係る包装装置の包装袋製造装置及び収容装置を模式的に示した平面図である。 本実施形態に係る包装装置の収容装置を模式的に示した斜視図である。

以下において、本発明に係る包装装置について、図面を参照しながら説明する。具体的には、（１）包装装置の構成、（２）包装袋製造装置の構成、（３）収容装置の構成、（４）タイミング調整機構の構成、及び（５）その他の実施形態について説明する。

なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

（１）包装装置の構成
まず、本実施形態に係る包装装置の構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る包装装置１の包装袋製造手段としての包装袋製造装置１００を模式的に示した正面図である。図２は、図１に示す包装装置の包装袋製造装置の右側面図である。

本実施形態に係る包装装置１は、単層のシート材６から包装袋１０を製造し、その包装袋１０に吸収性物品としての使い捨ておむつ（被包装体）を収容する装置である。なお、単層のシート材とは、１層のシート材であるが、例えば、複数層を有するシートであって互いに接合された多層シートも含む概念である。

包装装置１は、被包装体を収容する包装袋をシート材６から製造する包装袋製造装置１００と、包装袋１０に被包装体１１（図６参照）を収容する収容手段としての収容装置２００（図６参照）と、を備える。

包装袋製造装置１００は、ロール状に巻かれた資材（単層のシート材）から、包装袋１０を連続して製造する。包装袋１０は、いわゆるウィケット袋である。図１及び図２において、シート材６及び包装袋１０の搬送方向をＭＤとして示す。なお、搬送方向ＭＤは、包装袋製造装置１００による包装袋１０の製造工程の全工程において一致せずに、複数の製造工程において異なっている。ただし、搬送方向ＭＤは、資材を繰り出す工程から個々の包装袋を形成する過程まで一連の流れとして示される。

収容装置２００は、包装袋１０の搬送方向ＭＤにおいて包装袋製造装置１００の下流であって、かつ搬送方向ＭＤと直交する方向に配置されている。なお、本実施の形態において、収容装置２００が配置される搬送方向ＭＤと直交する方向とは、包装袋製造装置１００によって製造された包装袋１０が搬送される方向と直交する方向である。例えば、包装袋１０の製造工程のうち、シート材を搬送する搬送方向と包装袋を搬送する搬送方向が異なる場合には、収容装置２００が配置される方向は、包装袋１０を形成する工程の後の包装袋を搬送する工程における包装袋１０の搬送方向と直交する方向となる。

包装袋製造装置１００は、収容装置２００に向けて１枚ずつ包装袋１０を供給する。収容装置２００は、包装袋１０を１枚ずつ受け取り、受け取った包装袋１０に複数の被包装体１１を収容する。

（２）包装袋製造装置の構成
次いで、包装袋製造装置１００の構成について、包装袋の製造工程に沿って、図面を参照して詳細に説明する。包装袋製造装置１００は、搬送機構１１０と、ミシン目形成機構１２０、折り機構１３０と、印刷機構１４０と、接合機構１５０と、切断機構１６０と、及びタイミング調整機構１７０と、を備える。

搬送機構１１０は、包装袋１０の材料であるシート材６を搬送方向に沿って搬送する複数のローラ１１１を有する。複数のローラのうち少なくとも１つのローラは、駆動部（図示せず）に連結された駆動ローラである。駆動部は、駆動ローラの軸芯を中心に駆動ローラを回転させる。駆動部は、駆動ローラを回転させるモータなどからなる。複数のローラのうち一部のローラは、駆動ローラではなく、搬送されるシート材を搬送経路に沿って移動するようにガイドするガイドローラとなる。

搬送機構１１０は、ロール状に巻かれた単層のシート材６を連続して搬送する。図１におけるシート材の正面側をシート材の表面６Ａとし、その反対の面（ローラと当接する面）をシート材６の裏面６Ｂとする。なお、ロール状のシート材６は、図１において裏側に配置されているため、図１において省略している。

シート材６は、図２に示す下方から上方に向かって搬送される。シート材６の搬送経路には、シート材６の位置を検出するセンサ１１２が設けられている。センサ１１２は、シート材６の位置ずれを検出する。シート材６は、搬送機構１１０によって搬送されつつ、ミシン目が形成されたり、折られたりして包装袋１０に製造される。

ミシン目形成機構１２０は、搬送機構１１０によって搬送されるシート材６にミシン目７を形成する。ミシン目７は、包装袋１０に被包装体１１を収容して封止した包装製品において、内部に収容された被包装体を取り出す際の開口を形成する。

ミシン目形成機構１２０は、搬送方向ＭＤと直交する交差方向ＣＤに沿った回転軸を有する回転体１２１によって構成されている。回転体１２１の外周面には、ミシン目を形成するための突部１２２が複数突設されている。突部１２２は、搬送機構１１０のローラ１１１の外周面に沿って搬送されるシート材６に突き刺さり、シート材６にミシン目７を形成するように構成されている。

ミシン目７は、シート材６の搬送方向ＭＤに沿って形成されている。ミシン目７は、シート材６の交差方向ＣＤにおける中心よりも交差方向外側にずれている。シート材６は、折り機構１３０によって、交差方向における中心を通る折り目を基点に折り畳まれる。折り目とミシン目７とが重なっていると、シート材６を折り畳む際に、ミシン目７が開封してしまうおそれがある。よって、ミシン目７は、折り目と重ならない位置に形成される。

折り機構１３０は、シート材６を搬送方向ＭＤに沿った複数の折り目ＦＬ１〜ＦＬ３に沿って折り畳む。折り機構１３０は、図２に示す正面視にて、逆ハの字状に配置された一対の第１案内板１３１と、第１案内板１３１に対向して配置された第２案内板１３２とを備える。一対の第１案内板１３１の交差方向における両側端部１３１Ｃ，１３１Ｄは、搬送方向ＭＤの上流側から下流側に向かって（図１に示す上側から下側に向かって）、搬送方向に沿って徐々に交差方向内側に向かうように傾斜している。

このように構成された折り機構１３０によるシート材６の折り畳み態様について、図３及び図４を参照して詳細に説明する。図３は、シート材６から包装袋１０が製造されるまでの工程を模式的に示した図である。図４は、図３に示す断面の断面図である。

図４（ａ）は、第１案内板１３１よりも上流側のシート材６を示している。シート材６は、第１案内板１３１に到達すると、第１案内板１３１に沿って折られる。具体的には、第１案内板１３１の交差方向ＣＤにおける両側端部１３１Ｃ，１３１Ｄによって、シート材６の交差方向における両側端部６Ｃ，６Ｄ側がシート材の裏面６Ｂ側に折られる。

図４（ｂ）は、第１案内板によって、シート材６の両側部側が折られ始めた状態を示している。シート材６は、搬送される過程で、第１案内板１３１によって裏側に向けて折られる領域が徐々に大きくなる。シート材６は、第１案内板１３１によって第１側部６Ｃと第２側部６Ｄとが一致するように、第２折り目ＦＬ２及び第３折り目ＦＬ３を基点に折り畳まれる。第２折り目ＦＬ２と第３折り目ＦＬ３との間の領域は、包装袋１０の底部１０Ｂを構成する。すなわち、折り機構１３０の第１案内板１３１は、包装袋１０の底部を基点に折り畳む。

次いで、第２案内板１３２によって、第２折り目ＦＬ２と第３折り目ＦＬ３との間の第１折り目ＦＬ１を基点にシート材６を折り畳む。第１折り目ＦＬ１は、シート材６の交差方向ＣＤにおける中心と重なっており、かつ、第２折り目ＦＬ２と第３折り目ＦＬ３との間の領域の交差方向ＣＤにおける中心と重なっている。

第２案内板１３２は、シート材６の交差方向ＣＤにおける中心を、シート材の裏面６Ｂ側に向かって押圧する。図４（ｃ）は、第２案内板１３２によって、第１折り目ＦＬ１を基点に折り畳まれ始めた状態である。シート材は、第２案内板１３２によって折り畳まれつつ搬送される。

そして、第２案内板の下流に配置されたローラ１１１によって厚み方向に押圧され、図４（ｄ）に示す状態となる。この状態では、シート材の両側端部６Ｃ、６Ｄは、接合されてなく、シート材の両側端部６Ｃ、６Ｄが包装袋１０の開口部１０Ａを構成する。

折り機構１３０によって折り畳まれたシート材６は、搬送機構１１０によって搬送され、タイミング調整機構１７０を構成するアキュームローラ１７２を通る。アキュームローラ１７２は、図示しないガイドに沿って、図２に示す上下方向に移動可能に構成されている。アキュームローラ１７２が上方に移動することにより、シート材６の搬送経路が短くなり、アキュームローラ１７２が下方に移動することにより、シート材６の搬送経路が短くなる。タイミング調整機構１７０については、後述にて詳細に説明する。

アキュームローラ１７２を通過したシート材６は、印刷機構１４０に到達する。印刷機構１４０は、シート材６に製造日やシリアル番号等の情報を印刷する。このシート材６への印刷は、熱転写印刷、インクジェット印刷等、従来から知られる種々の印刷方法によって行うことができる。

印刷機構１４０によって印刷が施されたシート材６は、接合機構１５０及び切断機構１６０によって、熱溶着によって接合しつつ切断される。本実施の形態では、接合機構と切断機構とが一体化されている。接合機構及び切断機構は、シート材を熱で溶かして、シール（熱溶着）することによって、交差方向に沿った一定間隔毎に包装袋の側部を接合しつつ切断する。この切断された部分は、包装袋の側面を形成する。

接合機構１５０による接合間隔及び切断手段による切断間隔を調整することにより、包装袋の側部間の長さを調整することができる。すなわち、異なるサイズの包装袋を形成することができる。このようにして、包装袋製造装置１００によって、個々の包装袋１０が製造される。なお、接合機構と切断機構とは、別々に設けられていてもよい。

（３）収容装置の構成
次いで、収容装置２００について、図５及び図６を参照して詳細に説明する。収容装置２００は、包装袋保持機構２１０と、被包装体収容機構２２０と、搬送機構２３０と、を少なくとも備える。

包装袋保持機構２１０は、包装袋１０の開口部１０Ａを拡開した状態で、包装袋１０を保持する保持爪部２１１を有する。保持爪部２１１は、交差方向ＣＤに沿って配置された軸を中心に回転する回転体２１２に設けられている。包装袋１０は、回転体２１２の回転駆動によって、被包装体１１が搬送される搬送経路の下流側に配置される。回転体２１２の保持爪部２１１よりも長手方向内側には、開口部２１３が形成されている。被包装体は、開口部２１３を介して保持爪部２１１に掛けられた包装袋１０内に収容される。

被包装体収容機構２２０は、被包装体１１を包装袋１０内に押し込む押圧部材２２１を備えている。搬送機構は、ベルトコンベアによって構成され、被包装体を包装袋１０に向けて搬送したり、被包装体が収容された包装袋１０を搬送したりする。

被包装体１１が収容された包装袋１０は、搬送機構２３０によって搬送され、図示しない接合機構によって開口部が封止される。このようにして、包装袋に被包装体を収容した包装製品が形成される。

（４）タイミング調整機構の構成
次いで、包装袋製造装置１００のタイミング調整機構１７０について詳細に説明する。タイミング調整機構１７０は、収容装置２００から包装袋１０の要求信号を取得し、要求信号に応じて包装袋１０を供給するタイミングを調整する。

具体的には、図１に示すように、収容装置２００から包装袋１０の要求信号を受信し、要求信号に応じてアキュームローラ及び搬送機構の駆動を制御する制御部１７１と、包装袋及びシート材の搬送距離を調整する距離調整機構としてのアキュームローラ１７２と、包装袋の搬送速度を調整する速度調整機構１７３と、を備える。

制御部１７１は、収容装置２００から包装袋１０の要求信号を取得する。収容装置２００は、図示しない制御部を備えており、被包装体１１の搬送態様や被包装体１１の収容態様等に基づいて、包装袋製造装置から包装袋を要求する際に、包装袋製造装置１００の制御部１７１に対して要求信号を発信する。

包装袋製造装置１００の制御部１７１は、収容装置２００の制御部から要求信号を取得した場合に、収容装置２００に対して包装袋を供給する処理を実行する。包装袋製造装置１００の制御部１７１は、要求信号を一定時間取得しない場合には、包装袋の供給を実行せず、包装袋の製造装置の処理を遅延させたり、製造装置の処理を停止したりする処理を実行する。

包装袋製造装置１００から収容装置への包装袋の供給は、収容装置２００の要求に基づくため、連続的に包装袋１０を供給する場合や供給を停止する場合があり、更に連続して供給する状態から停止する状態までの移行する場合がある。包装袋１０の製造工程は、複数の工程を有しており、例えば、包装袋１０の接合工程や切断工程は、連続的に移動するシート材６に対して実行することは可能であるが、加工条件を安定させるためには、一時的にシート材６を停止して処理を実行することが望ましい。したがって、包装袋１０の製造工程は、全体としては間欠的な動作の処理となる。

しかし、例えば、折り工程を間欠的に実行すると、シート材６の折りが安定しない。よって、折り工程は、運転の開始と停止を瞬時に行わず、ゆっくりと行うことが望ましい。このように、複数の製造工程を有する製造袋の製造工程においては、工程毎に動作タイミングや運転の適した速度変化が異なる。

このような複数の工程を実行する包装袋製造装置１００において、アキュームローラ１７２を設けることにより、アキュームローラ１７２を上下方向に駆動することにより、シート材６や包装袋１０の搬送距離を調整できる。よって、各工程にシート材６が到達するタイミングを適宜調整でき、包装袋１０の折り工程を安定して行いつつ、他の加工工程を円滑に実行することが出来る。

また、包装袋製造装置１００は、包装袋１０の搬送速度を調整する速度調整機構１７３を備える。本実施の形態における速度調整機構１７３は、切断機構１６０の下流に配置され、包装袋１０を搬送する搬送機構のローラである。包装袋１０の搬送速度を調整することによって、サイズの異なる間隔の包装袋を供給する場合であっても、包装袋１０を収容装置２００の正しい位置に到達させることができる。具体的には、例えば、サイズの異なる包装袋であっても、搬送方向ＣＤにおける包装袋の中心を一致させつつ収容装置Ｂ２００に供給することができる。よって、サイズの異なる包装袋であっても、収容装置２００における収容工程を円滑に実行することができる。

また、速度調整機構は、包装袋の速度を調整する機構に限られない。例えば、包装袋を搬送する機構が間欠的に稼働する場合は、速度調整機構によって搬送機構が稼働する時間やタイミングを調整して、包装袋の供給するタイミングや位置を調整するように構成してもよい。

（５）その他の実施形態
上述したように、本発明の実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。

例えば、本実施の形態では、シート材は、交差方向の両側部に配置された第１側部と第２側部とが一致するように折り畳まれているが、この構成に限られず、折り畳まれた状態で第１側部と第２側部がずれて配置されていてもよい。しかし、第１側部と第２側部とが一致するように折り畳むことにより、資材の無駄を少なくすることができる。

また、本実施の形態に係る包装装置は、タイミング調整機構として、距離調整機構と、速度調整機構とを備えているが、この構成に限られない。具体的には、包装装置は、距離調整機構と速度調整機構とのうち、少なくともいずれか一方の機構を備えていてもよいし、いずれの機構も備えていなくてもよい。

ＣＤ…交差方向、 ＭＤ…搬送方向、 ＦＬ１〜ＦＬ３…折り目、 １…包装装置、 ６…シート材、 ６Ａ…表面、 ６Ｂ…裏面、 ６Ｃ…第１側部、 ６Ｄ…第２側部、 ７…ミシン目、 １０…包装袋、 １０Ａ…開口部、 １０Ｂ…底部、 １１…被包装体、 １００…包装袋製造装置、 １１０…搬送機構、 １１１…ローラ、 １１２…センサ、 １２０…ミシン目形成機構、 １２１…回転体、 １２２…突部、 １３０…折り機構、 １３１…第１案内板、 １３１Ｃ，１３１Ｄ…両側端部、 １３２…第２案内板、 １４０…印刷機構、 １５０…接合機構、 １６０…切断機構、 １７０…タイミング調整機構、 １７１…制御部、 １７２…アキュームローラ、 １７３…速度調整機構、 ２００…収容装置、 ２１０…包装袋保持機構、 ２１１…保持爪部、 ２１２…回転体、 ２１３…開口部、 ２２０…被包装体収容機構、 ２２１…押圧部材、 ２３０…搬送機構

Claims (4)

1. 被包装体を収容する包装袋をシート材から製造し、かつ前記包装袋を１枚ずつ搬送する包装袋製造手段と、
   前記包装袋の搬送方向における前記包装袋製造手段の下流であって、かつ前記搬送方向と直交する方向に配置され、前記包装袋製造手段から連続して供給される前記包装袋に被包装体を収容する収容手段と、を備える包装装置であって、
   前記包装袋製造手段は、前記シート材を搬送する搬送機構と、
   前記搬送方向に沿った前記シート材の一方の側部である第１側部を、前記シート材の他方の側部である第２側部に沿うように、前記包装袋の底面となる底部を基点に前記シート材を折る折り機構と、
   前記折り機構によって折られたシート材を、前記搬送方向と交差する交差方向に沿って一定間隔毎に接合して、前記包装袋の側面を形成する接合機構と、
   前記接合機構によって接合された前記シート材を、前記包装袋の側面に沿って切断し、前記包装袋を形成する切断機構と、
   前記収容手段から前記包装袋の要求信号を取得し、前記要求信号に応じて前記包装袋を供給するタイミング調整機構と、を備え、
   前記タイミング調整機構は、前記搬送方向における前記折り機構の下流に配置され、かつ前記包装袋及び前記シート材のうち少なくともいずれか一方の搬送経路の搬送距離を調整することによって前記収容手段へ前記包装袋を供給するタイミングを調整する距離調整機構である、包装装置。
2. 前記折り機構は、前記第１側部と前記第２側部とが一致するように前記シート材を折る、請求項１に記載の包装装置。
3. 前記接合機構は、前記シート材を接合する間隔を調整可能に構成されている、請求項１又は請求項２に記載の包装装置。
4. 前記シート材の、前記折り機構によって形成された折り目と重ならない位置に、ミシン目を形成するミシン目形成機構をさらに有する、請求項１から請求項３のいずれかに記載の包装装置。

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