JP6077768B2 - 耳折り装置 - Google Patents

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Description

本発明は、シールされている包装体の耳部を折り曲げる耳折り装置に関する。
石鹸を包装するラインでは、大別して、フィルム包装工程と、箱詰め工程と、を備えている。フィルム包装工程では、フィルム等の包装材料を用いてピロー包装体を成形する。具体的に、連続して搬送される石鹸に対してフィルムを連続して供給する。そして、そのフィルムで石鹸を筒状に包み込んでセンターシールする。それから、フィルムを所定ピッチ毎に幅方向にエンドシールすると共にカットして、ピロー包装体を成形する。
その後の箱詰め工程では、ピロー包装体の耳部(エンドシールした部分)を折り曲げてから箱詰めされる。耳部を折り曲げることで、ピロー包装体の形が整えられて箱詰めが容易になると共に、ピロー包装体の形状がコンパクトな形状となって、容積の小さい箱に詰めることが可能となる等のメリットが生じる。このようなメリットは、石鹸を包装する場合に限らず、食品やその他の日用品等の各種物品を包装する場合に共通して生じる。
ピロー包装体における耳部の折曲げは、耳折り装置によって行われる。例えば、特許文献1に記載の耳折り装置では、耳折りを行う作業ステーションにおいて、ピロー包装体を一時停止させる。そして、ガイド板と昇降する折曲板で耳部を挟み込んで折り曲げる。
特許文献2に記載の耳折り装置では、搬送方向に沿って両側に固定された折畳み棒に耳部を当接させながら包装体を搬送することで、耳部が強制的に折り曲げられる。
特開2005−104575号公報(図6参照) 特開2006−225019号公報(段落[0019]、図6及び図9参照)
ラインの能力を上げるために、各工程の処理速度の向上が望まれている。箱詰め工程においては、耳部の折曲げに掛かる時間の短縮が求められている。ところが、特許文献1に記載の耳折り装置の場合、搬送中のピロー包装体を一時停止させて耳部を折り曲げるので、処理時間の短縮に限界がある。一方、特許文献2に記載の耳折り装置の場合、搬送中に耳部を折り曲げることができるので、処理時間を短縮できる。しかしながら、特許文献2に記載の耳折り装置は、長めに作られた耳部を折り曲げるものであり、耳部が短い包装体について処理することができない。
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、耳部の長さによらず処理の高速化に対応できる耳折り装置を提供することを目的とする。
(1)本発明は、シールされている包装体を、該包装体の耳部が搬送方向に沿うように搬送している最中に、該耳部を折り曲げる耳折り装置であって、前記耳部が通過する位置にあり、前記耳部に接触し折り曲げる方向に回転する回転体と、前記回転体を回転させる動力源と、を備え、前記回転体の先端における搬送方向の速度が、前記包装体の搬送速度と同一となるように、該回転体の回転速度が設定されている、ことを特徴とする、耳折り装置である。

本発明によれば、回転する回転体に耳部が作用するように包装体を搬送するので、耳部が折り曲げられる。すなわち、包装体の搬送中に耳部を折り曲げることができる。このため、処理時間を短縮でき、処理の高速化に対応できる。
そして、回転体との接触によって耳部を折り曲げるので、耳部の長さによらず処理することができる。
(2)本発明はまた、前記回転体は、少なくとも前記耳部に作用する部分が柔軟性を有する材料から構成されることを特徴とする、上記(1)に記載の耳折り装置である。
上記発明によれば、回転体が軟らかく作用するので、包装体を構成する包装材料にシワができ難く、耳部をきれいに折り曲げられる。
(3)本発明はまた、前記回転体は、回転ブラシであることを特徴とする、上記(1)又は(2)に記載の耳折り装置である。
上記発明によれば、耳部を折り曲げるための摩擦力を高めることができる。このため、耳部を確実に折り曲げることができる。
(4)本発明はまた、前記包装体を搬送方向に押送する押送部材と、前記包装体が載置され、該包装体の搬送方向とは反対方向に走行する走行面と、を備えることを特徴とする、上記(1)〜(3)のいずれかに記載の耳折り装置である。
間欠的に高速運転するコヤグラ装置等の押送部材で包装体を押送する場合、押送部材の一時停止時に、包装体が、慣性力によって押送部材から離れ、水平面内で回転することがある。この場合、回転体に対して耳部を一定に作用させることができない。
一方、上記発明によれば、走行面が包装体の搬送方向とは反対方向に走行するので、包装体を押送部材から離れないようにすることができる。すなわち、包装体の位置決めをすることができる。これにより、回転体に対して耳部を一定に作用させることができる。結果、耳部を常に一定に折り曲げることができる。
(5)本発明はまた、前記回転体は、前記耳部に作用する力が、搬送される前記包装体の前記耳部に対して略垂直に作用するように、回転軸を搬送方向から傾斜させて配置されることを特徴とする、上記(1)〜(4)のいずれかに記載の耳折り装置である。
回転軸が搬送方向に沿うように回転体を配置した場合、耳部に作用する力は、搬送される包装体の耳部に対して斜めに作用する。このため、耳部を真っ直ぐにきれいに折り曲げることが難しい。一方、上記発明によれば、耳部に作用する力は、搬送される包装体の耳部に対して略垂直に作用する。これにより、耳部を真っ直ぐにきれいに折り曲げることができる。
本発明の上記(1)〜(5)に記載の耳折り装置によれば、耳部の長さによらず処理の高速化に対応できる。
本発明に係る耳折り装置の上面図である。 耳折り装置の正面図である。 (A)は図2における矢印IIIAの方向に視た耳折り装置の要部概略図であり、(B)は図2における矢印IIIBの方向に視た耳折り装置の要部概略図である。 図1における矢印IVの方向に視た耳折り装置の要部概略図である。 本発明の別の実施形態に係る回転ブラシの正面図である。
以下、図面を参照して、本発明に係る耳折り装置について詳細に説明する。本発明に係る耳折り装置は、シールされている包装体の耳部(エンドシールした部分)を折り曲げる装置であり、一連の動作を間欠的に行う。
まず、図1〜図4を用いて耳折り装置1の構成について説明する。図1は、耳折り装置1の上面図である。図2は、耳折り装置1の正面図である。図3(A)は、図2における矢印IIIAの方向に視た耳折り装置1の要部概略図である。図3(B)は、図2における矢印IIIBの方向に視た耳折り装置1の要部概略図である。図4は、図1における矢印IVの方向に視た耳折り装置1の要部概略図である。なお、各図において、一部の構成を適宜省略して、図面を簡略化する。そして、各図において、部材の大きさを適宜誇張して表現する。
図1及び図2に示される耳折り装置1は、石鹸を包装するライン5に設置される。このライン5は、ピロー包装工程と、箱詰め工程と、等を備えている。
ピロー包装工程では、連続して搬送される石鹸に対してフィルムを連続して供給する。そして、そのフィルムで石鹸を筒状に包み込んでセンターシールする。それから、フィルムを所定ピッチ毎に幅方向にエンドシールすると共にカットして、ピロー包装体XA1を成形する。箱詰め工程では、ピロー包装体XA1が紙製の箱(図示省略)に詰め込まれる。
このようなライン5において、耳折り装置1は、ピロー包装体XA1が箱詰めされる前に、ピロー包装体XA1の耳部を折り曲げる。なお、本実施形態では、石鹸を包装するライン5に設置される耳折り装置1を例に説明するが、本発明の耳折り装置は、食品やその他の日用品等の各種物品を包装するラインに設置できる。また、本実施形態では、ピロー包装体XA1を例に説明するが、本発明の耳折り装置は、三方シール包装体や四方シール包装体等の各種包装体の耳部を折り曲げる場合に使用できる。
耳折り装置1は、供給用下部コンベア10と、搬送用上部コンベア20と、搬送用下部コンベア30と、耳曲げユニット40と、中継ユニット50と、排出用下部コンベア60と、加熱ユニット70と、冷却ユニット80と、制御ユニット(図示省略)と、を備えている。
これら耳折り装置1の各部は、制御ユニットによって統括的に制御される。制御ユニットは、CPU、RAM、及びROM等から構成され、各種制御を実行する。CPUは、いわゆる中央演算処理装置であり、各種プログラムが実行されて各種機能を実現する。RAMは、CPUの作業領域として使用される。ROMは、CPUで実行される基本OSやプログラムを記憶する。
供給用下部コンベア10は、前工程でピロー包装されたピロー包装体XA1を、自身の上流(図1における下方、図2における手前)で引き継いで下流(図1における上方、図2における奥)に向けて搬送する。この供給用下部コンベア10において、ピロー包装体XA1は、耳部を前後(図1及び図2における左右)に向けて搬送される。
具体的に、供給用下部コンベア10は、ベルトコンベアであって、駆動用のローラ(図示省略)と、従動用のローラ(図示省略)と、これらのローラに引っ掛けられて走行する環状のベルト11と、駆動源となるサーボモータ(図示省略)と、を備えている。
駆動用のローラは、サーボモータの駆動によって定常回転する。従動用のローラは、ベルト11の走行によって、駆動用のローラに連動して定常回転する。ベルト11は、駆動用のローラの回転によって循環するように定常走行する。
搬送用上部コンベア20は、自身の上流側が供給用下部コンベア10と直交するように、かつ、自身の下流側が搬送用下部コンベア30に沿うように配置されている。この搬送用上部コンベア20は、供給用下部コンベア10によって搬送されたピロー包装体XA1を引き継いで、排出用下部コンベア60(図1及び図2における右)に向けて搬送する。この排出用下部コンベア60によって、ピロー包装体XA1は、耳部を側方(図1における上下、図2における手前と奥)に向けて搬送される。
具体的に、搬送用上部コンベア20は、コヤグラコンベアであって、駆動用のローラ21と、従動用のローラ22と、これらのローラ21,22に引っ掛けられて走行する環状のベルト23と、このベルト23に対して所定間隔(ピッチ)毎に取り付けられた複数のフィンガー24と、動力源となるサーボモータ(図示省略)と、供給用下部コンベア10と交わる箇所でピロー包装体XA1の有無を検知するセンサ(図示省略)と、を備えている。
駆動用のローラ21は、サーボモータの駆動によって間欠的に回転する。すなわち、駆動用ローラ21は、センサによってピロー包装体XA1が検知されてから所定時間(フィンガー24が1ピッチ分移動する時間)定常回転し、その後停止する。従動用のローラ22は、ベルト23の走行によって、駆動用のローラ21に連動して間欠的に回転する。ベルト23は、駆動用のローラ21の回転によって循環するように間欠的に走行する。複数のフィンガー24は、ベルト23の走行によって、当該ベルト23と一体に循環するように間欠的に走行する。これら複数のフィンガー24は、ピロー包装体XA1を搬送方向(図1及び図2における左から右の方向)に押送する押送部材として機能する。
センサは、周知の反射型フォトセンサであり、投光部及び受光部を備えている。センサは、供給用下部コンベア10のベルト11又はピロー包装体XA1に向けて投光部から光を投射すると共に、ベルト11又はピロー包装体XA1からの反射光を受光部に入射させる。センサは、ベルト11で反射した光の量と、ピロー包装体XA1で反射した光の量と、の違いによって、ピロー包装体XA1の有無を検知し、所定の信号を出力する。なお、センサは、ピロー包装体XA1の有無を検知できればよく、反射型のフォトセンサに限定されることはない。
搬送用下部コンベア30は、自身の上流が供給用下部コンベア10における下流側の側方に接続するように、かつ、自身の下流が排出用下部コンベア60の上流に連続するように配置されている。この搬送用下部コンベア30は、搬送用上部コンベア20のフィンガー24によって押送されるピロー包装体XA1の搬送経路として機能する。
具体的に、搬送用下部コンベア30は、ベルトコンベアであって、駆動用のローラ31と、従動用のローラ32,33,34,35,36,37と、これらのローラ31〜37に引っ掛けられて走行する環状のベルト38と、動力源となるサーボモータ(図示省略)と、を備えている。
駆動用のローラ31は、サーボモータの駆動によって定常回転する。従動用のローラ32〜37は、ベルト38の走行によって、駆動用のローラ31に連動して定常回転する。ベルト38は、駆動用のローラ31の回転によって循環するように定常走行する。このベルト38は、ピロー包装体XA1が載置され、当該ピロー包装体XA1の搬送方向とは反対方向(図1及び図2における右から左の方向)に走行する走行面として機能する。これにより、ピロー包装体XA1は、搬送方向の反対方向に向けた力、すなわち、フィンガー24に向けた力(図1及び図2における右から左に向けた力)が掛けられて、フィンガー24を基準に位置決めされる。
図1〜図4に示される耳曲げユニット40は、搬送用上部コンベア20及び搬送用下部コンベア30の側方に、搬送方向に沿って配置されている。この耳曲げユニット40は、搬送用上部コンベア20によって順次搬送されるピロー包装体XA1の耳部を折り曲げる曲げ動作を連続して行う。
具体的に、耳曲げユニット40は、ピロー包装体XA1の耳部が通過する位置に回転可能に配置された一対の回転ブラシ41と、各回転ブラシ41を回転させる動力源となる一対のサーボモータ42と、を備えている。
一対の回転ブラシ41は、それぞれ、上流側(図2における左側)が高く、かつ、下流側(図2における右側)が低くなるように、回転軸を搬送方向から傾斜させて配置されている。これら一対の回転ブラシ41は、それぞれ、サーボモータ42の回転動力によって、互いに対向している側(ピロー包装体XA1の側)の毛先が斜め上方に移動するように定常回転する(図3(A)、図3(B)及び図4参照)。すなわち、一対の回転ブラシ41は、耳部が通過する位置にあり、当該耳部に接触し折り曲げる方向に回転する。
図4に示されるように、回転ブラシ41における毛先の移動速度Vは、鉛直上方の速度Vと、搬送方向の速度(水平方向の速度)Vと、にベクトル分解して捉えることができる。本実施形態では、搬送方向の速度Vが、フィンガー24の押送速度(ピロー包装体XA1の搬送速度)Vと同一となるように、回転ブラシ41の回転速度が設定されている。これにより、回転ブラシ41の毛先を、ピロー包装体XA1の耳部に対して略垂直に作用させることができる。
図1及び図2に戻って説明する。中継用サイドコンベア50は、耳曲げユニット40で耳部が折り曲げられたピロー包装体XA1を、側方からガイドしながら加熱ユニット70に引き継ぐ。
具体的に、中継ユニット50は、一対のサイドコンベアであって、各サイドコンベアは、駆動用のローラ51と、従動用のローラ52,53,54と、これらのローラ51〜54に引っ掛けられて走行する環状のベルト55と、動力源となるサーボモータ(図示省略)と、を備えている。
駆動用のローラ51は、サーボモータの駆動によって定常回転する。従動用のローラ52〜54は、ベルト55の走行によって、駆動用のローラ51に連動して定常回転する。ベルト55は、駆動用のローラ51の回転によって循環するように定常走行する。
排出用下部コンベア60は、耳部が折り曲げられたピロー包装体XA1を、搬送用上部コンベア20から自身の上流で引き継いで下流(図1及び図2における右)に向けて搬送し、後工程に排出する。この排出用下部コンベア60において、ピロー包装体XA1は、耳部を側方(図1における上下、図2における手前と奥)に向けて搬送される。
具体的に、排出用下部コンベア60は、ベルトコンベアであって、駆動用のローラ61と、従動用のローラ62,63,64,65,66,67と、これらのローラ61〜67に引っ掛けられて走行する環状のベルト68と、動力源となるサーボモータ(図示省略)と、を備えている。
駆動用のローラ61は、サーボモータの駆動によって定常回転する。従動用のローラ62〜67は、ベルト68の走行によって、駆動用のローラ61に連動して定常回転する。ベルト68は、駆動用のローラ61の回転によって循環するように定常走行する。
加熱ユニット70は、排出用下部コンベア60における上流寄りに、すなわち、中継用サイドコンベア50の下流に配置されている。この加熱ユニット70は、耳曲げユニット40の曲げ動作によって折り曲げられた耳部を加熱して、耳部が元に戻り難くするための癖付けを行う。
具体的に、加熱ユニット70は、排出用下部コンベア60の両側方に沿って配置された一対のサイドコンベア71と、各サイドコンベア71内に配置されたヒートパネル72と、このヒートパネル72を加熱する加熱手段(図示省略)と、等を備えている。
サイドコンベア71は、排出用下部コンベア60によって搬送されるピロー包装体XA1をガイドする。具体的に、サイドコンベア71は、駆動用のローラ73と、従動用のローラ74,75と、これらのローラ73〜75に引っ掛けられて走行する環状のベルト76と、駆動源となるサーボモータ(図示省略)と、を備えている。駆動用のローラ73は、サーボモータの駆動によって定常回転する。従動用のローラ74,75は、ベルト76の走行によって、駆動用のローラ73に連動して定常回転する。ベルト76は、駆動用のローラ73の回転によって循環するように、排出用下部コンベア60と同じ速度で定常走行する。
ヒートパネル72は、電気によって適温に加熱されている。このヒートパネル72は、排出用下部コンベア60によって搬送されるピロー包装体XA1の耳部を加熱する。
冷却ユニット80は、排出用下部コンベア60における下流寄りに、すなわち、加熱ユニット70の下流に配置されている。この冷却ユニット80は、加熱ユニット70によって加熱された耳部を冷却する。
具体的に、冷却ユニット80は、排出用下部コンベア60の両側方に沿って配置された一対のサイドコンベア81と、各サイドコンベア81内に配置された冷却パネル82と、この冷却パネル82に水を送り込むホース(図示省略)と、等を備えている。この冷却ユニット80は、周知の水冷式のものであるが、これに限定されず、空冷式のものであってもよい。
サイドコンベア81は、排出用下部コンベア60によって搬送されるピロー包装体XA1をガイドする。具体的に、サイドコンベア81は、駆動用のローラ83と、従動用のローラ84,85と、これらのローラ83〜85に引っ掛けられて走行する環状のベルト86と、駆動源となるサーボモータ(図示省略)と、を備えている。駆動用のローラ83は、サーボモータの駆動によって定常回転する。従動用のローラ84,85は、ベルト86の走行によって、駆動用のローラ83に連動して定常回転する。ベルト86は、駆動用のローラ83の回転によって循環するように、排出用下部コンベア60と同じ速度で定常走行する。
冷却パネル82は、水によって適温に冷却されている。この冷却パネル82は、排出用下部コンベア60によって搬送されるピロー包装体XA1の耳部を冷却する。
次に、耳折り装置1の動作手順について、図1〜図4に基づいて説明する。
まず、ピロー包装体XA1は、供給用下部コンベア10によって順次搬送される。供給用下部コンベア10におけるピロー包装体XA1同士の間隔は、一定ではない。そして、ピロー包装体XA1が、搬送用上部コンベア20と交わる箇所まで搬送されると、供給用下部コンベア10が一時停止すると共に、搬送用上部コンベア20が駆動する。ピロー包装体XA1は、搬送用上部コンベア20によって搬送される。この時、搬送用下部コンベア30は、搬送方向とは反対方向にベルト38を駆動させている。これにより、ピロー包装体XA1がフィンガー24を基準に位置決めされる。
その後、ピロー包装体XA1は、耳曲げユニット40を通過することで、回転する回転ブラシ41の毛先が作用して、耳部が折り曲げられる。
このように、耳折り装置1によれば、回転する回転ブラシ41に耳部が作用するようにピロー包装体XA1を搬送するので、耳部が折り曲げられる。すなわち、ピロー包装体XA1の搬送中に耳部を折り曲げることができる。このため、処理時間を短縮でき、処理の高速化に対応できる。
そして、回転ブラシ41との接触によって耳部を折り曲げるので、耳部の長さによらず処理することができる。
また、回転ブラシ41が軟らかく作用するので、ピロー包装体XA1を構成する包装材料にシワができ難く、耳部をきれいに折り曲げられる。
さらに、回転ブラシ41を作用させているので、耳部を折り曲げるための摩擦力を高めることができる。このため、耳部を確実に折り曲げることができる。
ところで、間欠的に高速運転するコヤグラ装置等の押送部材でピロー包装体XA1を押送する場合、押送部材の一時停止時に、ピロー包装体XA1が、慣性力によって押送部材から離れ、水平面内で回転することが考えられる。この場合、回転ブラシ等の回転体に対して耳部を一定に作用させることができない。
一方、耳折り装置1によれば、ベルト38がピロー包装体XA1の搬送方向とは反対方向に走行するので、ピロー包装体XA1をフィンガー24から離れないようにすることができる。すなわち、ピロー包装体XA1の位置決めをすることができる。これにより、回転ブラシ41に対して耳部を一定に作用させることができる。結果、耳部を常に一定に折り曲げることができる。
そして、回転軸が搬送方向に沿うように回転ブラシ等の回転体を配置した場合、耳部に作用する力は、搬送されるピロー包装体XA1に対して斜めに作用する。このため、耳部を真っ直ぐにきれいに折り曲げることが難しい。
一方、耳折り装置1によれば、耳部に作用する力は、搬送されるピロー包装体XA1の耳部に対して略垂直に作用する。これにより、耳部を真っ直ぐにきれいに折り曲げることができる。
本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
すなわち、上記実施形態において、各構成の位置、大きさ、形状、材質、向き、数量などは適宜変更できる。
あるいは、上記実施形態では、回転ブラシ41を例に説明したが、本発明はこれに限定されず、耳部に作用する回転体であればよい。この回転体は、少なくとも耳部に作用する部分(外周面の部分)が柔軟性を有する材料(例えば、スポンジ、フェルト)から構成されることが好ましい。
あるいは、上記実施形態では、耳部を上方に折り曲げる場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されず、耳部を下方に折り曲げるようにしてもよい。この場合、一対の回転ブラシ41は、それぞれ、上流側が低く、かつ、下流側が高くなるように、回転軸を搬送方向から傾斜させて配置させることになる。そして、これら一対の回転ブラシ41は、それぞれ、サーボモータ42の回転動力によって、互いに対向している側の毛先が斜め下方に移動するように定常回転することになる。
あるいは、上記実施形態では、左右両方の耳部を折り曲げる場合を例に説明したが、本発明はこれに限定されず、左右の一方の耳部を折り曲げるものであってもよい。
あるいは、上記実施形態において、耳折り装置1は、搬送用上部コンベア20及び搬送用下部コンベア30に代えて、搬送方向に走行するバケットコンベアを備えるようにしてもよい。
あるいは、上記実施形態において、回転ブラシ41の毛が縦横に整列するように植設されている場合(図1〜図4参照)を例に説明したが、図5に示されるように、回転ブラシ43の毛が螺旋状に整列するように植設されていてもよい。
1 耳折り装置
24 フィンガー(押送部材)
38 ベルト(走行面)
41,43 回転ブラシ(回転体)
42 サーボモータ(動力源)
XA1 ピロー包装体

Claims (5)

  1. シールされている包装体を、該包装体の耳部が搬送方向に沿うように搬送している最中に、該耳部を折り曲げる耳折り装置であって、
    前記耳部が通過する位置にあり、前記耳部に接触し折り曲げる方向に回転する回転体と、
    前記回転体を回転させる動力源と、を備え
    前記回転体の先端における搬送方向の速度が、前記包装体の搬送速度と同一となるように、該回転体の回転速度が設定されている、
    ことを特徴とする、
    耳折り装置。
  2. 前記回転体は、少なくとも前記耳部に作用する部分が柔軟性を有する材料から構成されることを特徴とする、
    請求項1に記載の耳折り装置。
  3. 前記回転体は、回転ブラシであることを特徴とする、
    請求項1又は2に記載の耳折り装置。
  4. 前記包装体を搬送方向に押送する押送部材と、
    前記包装体が載置され、該包装体の搬送方向とは反対方向に走行する走行面と、を備えることを特徴とする、
    請求項1〜3のいずれかに記載の耳折り装置。
  5. 前記回転体は、前記耳部に作用する力が、搬送される前記包装体の前記耳部に対して略垂直に作用するように、回転軸を搬送方向から傾斜させて配置されることを特徴とする、
    請求項1〜4のいずれかに記載の耳折り装置。
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