JP2003081204A - 包装装置および包装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液体を含む被包装物が収容されている場合に
も、トレーＴの開口を覆うフィルムに穴や切れ目が生じ
ることが少ない包装装置を提供する。 【解決手段】 包装装置１は、フランジとフランジに囲
まれる開口とを上面に有するトレーＴに対して、トレー
Ｔ内に被包装物を収容した状態で、開口をフィルムＦｍ
で覆いフランジにフィルムＦｍを溶着させる包装動作を
行う装置である。この包装装置１は、フィルムＦｍを保
持するフィルム保持機構９と、フィルムＦｍの上方に配
置されるシリコンフィルムシートＳＩと、シリコンフィ
ルムシートＳＩを保持するシート保持機構１０と、リフ
ト機構６と、ローラ３とを備えている。リフト機構６
は、フィルムＦｍおよびシリコンフィルムシートＳＩに
対してトレーＴを突き上げる。ローラは、フィルムＦｍ
とトレーＴのフランジとの接触部に熱を加える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、包装装置および包
装方法、特に、フランジとフランジに囲まれる開口とを
上面に有するトレーに対して、トレー内に被包装物を収
容した状態で、開口をフィルムで覆いフランジにフィル
ムを溶着させる包装動作を行う包装装置および包装方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、肉や魚などの生鮮食品、また総菜
などの加工食品の包装方式として、オーバーラップ方式
が多く採用されている。このオーバーラップ方式は、ト
レーに被包装物を盛りつけした後に、フィルムによって
トレー全体を包み込む方式である。

【０００３】しかし、オーバーラップ方式の場合、トレ
ーおよび被包装物全体を包み込まなければならず、また
シールするためにフィルムを重ねなければならないの
で、トレーの平面的な大きさの数倍の大きさのフィルム
が必要となる。これは、省資源化やゴミ問題の観点から
望ましくない事項である。また、フィルムをトレー底面
で重ね合わせ、トレー底面を熱板に押し当てることでシ
ールを行っていることが多く、密封性に劣るという欠点
もある。

【０００４】これに対し、上面が開口しているトレーの
開口だけをフィルムで覆うように、トレーの開口周辺部
分とフィルムとを熱溶着させる方式（以下、トップシー
ル方式と称する。）が、オーバーラップ方式に代わって
一部で採用されている。このトップシール方式では、オ
ーバーラップ方式を採用する場合に較べて、使用するフ
ィルム量を半減させることができる。

【０００５】このトップシール方式に関して、本願出願
人は、先に国際公開（国際公開番号ＷＯ／６９７２５）
されているような技術を開発している。そこでは、保持
させたフィルムに対してトレーを下方から突き上げてフ
ィルムに張力を発生させ、その状態でヒートローラ等に
よってトレーのフランジとフィルムとの接触部を加熱
し、フィルムをフランジに溶着させるとともに溶着部分
の外側でフィルムを溶断させている。これにより、トレ
ーサイズやトレー形状にかかわらず、多種多様なサイズ
や形状のトレーに対応することが実現される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本願出願人により開発
された上記のようなトップシール式の装置では、トレー
の種類毎に型を用意しなければならないという従来のト
ップシール式包装装置の欠点が解消される。これによ
り、オーバーラップ方式に較べてフィルム使用量が少な
く密封性の高いトップシール方式の採用が増えることが
期待される。

【０００７】しかし、トレーに収容される被包装物の中
には、惣菜など水気を含むものも存在する。そして、本
願出願人は、汁気のある惣菜やマヨネーズなどの液体を
含んだ惣菜などの場合、トレーのフランジとフィルムと
の間に液体が入り込んでしまい、熱溶着時にトレーの開
口を覆うフィルムに穴や切れ目が入ってしまう現象が生
じることを発見した。さらに、本願出願人は、この現象
について考察を行い、トレーとフィルムとの間に液体が
介在すると、フィルムに張力がかかったときにトレーの
フランジとフィルムとが滑り、トレーの周囲の部分だけ
ではなくトレーの開口を覆う部分についてもフィルム張
力が高くなってしまい、それが上記現象の原因となるこ
とを突き止めた。すなわち、トレーのフランジとフィル
ムとが密着していればトレーを突き上げたときにもトレ
ーの開口を覆うフィルムに大きな張力が作用することは
ないが、液体の存在によりトレーのフランジとフィルム
とが滑ってしまうと、トレーの開口を覆う部分について
も大きなフィルム張力が作用するようになってフィルム
に穴が開いたり切れ目が入ったりする現象が生じること
を本願出願人は見出した。

【０００８】本発明の課題は、保持させたフィルムに対
してトレーを下方から突き上げトレーのフランジとフィ
ルムとの接触部を加熱することでフランジにフィルムを
溶着させる包装装置および包装方法であって、液体を含
む被包装物がトレーに収容されている場合にも、トレー
の開口を覆うフィルムに穴や切れ目が生じることが少な
い包装装置および包装方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る包装装置
は、フランジとフランジに囲まれる開口とを上面に有す
るトレーに対して、トレー内に被包装物を収容した状態
で、開口をフィルムで覆いフランジにフィルムを溶着さ
せる包装動作を行う装置である。この包装装置は、フィ
ルムを保持するフィルム保持機構と、フィルムの上方に
配置される溶着補助シートと、溶着補助シートを保持す
るシート保持機構と、リフト機構と、加熱手段とを備え
ている。リフト機構は、フィルムおよび溶着補助シート
に対してトレーを突き上げる。加熱手段は、フィルムと
トレーのフランジとの接触部に熱を加える。

【００１０】ここでは、トレーの上方にフィルムが配置
され、その上に溶着補助シートが配置されている。そし
て、リフト機構がトレーを突き上げると、トレーのフラ
ンジにフィルムが接触し、そのフィルムが溶着補助シー
トに接触する。リフト機構によるトレーの突き上げによ
ってフィルムには張力が生じるが、たとえトレーのフラ
ンジとフィルムとの間に被包装物に含まれる液体が介在
していたとしても、その張力は主としてトレーのフラン
ジの周囲において発生する。これは、トレーの突き上げ
によってトレーのフランジの部分において溶着補助シー
トがフィルムに対して上から接触し、フィルムのうちト
レーの開口を覆う部分が引き伸ばされることを抑えるた
めである。これにより、フィルムとトレーのフランジと
の接触部に熱が加えられるときには、トレーの開口部分
ではフィルム張力が小さくトレーの周囲部分でフィルム
張力が大きくなる状態が保たれるようになり、フランジ
にフィルムが溶着する際にトレーの開口を覆うフィルム
に穴や切れ目が生じる不具合が殆ど生じなくなる。

【００１１】なお、加熱手段が主として伝熱によって熱
を伝えるものである場合には、溶着補助シートは、加熱
手段からの入熱をフランジとフィルムとの接触部分に効
率よく伝えることができるよう、熱伝導性に優れたもの
が望ましい。また、フィルムとの剥離性が良く、ある程
度の収縮性も備えていることが好ましい。請求項２に係
る包装装置は、請求項１に記載の包装装置であって、溶
着補助シートは、シリコンフィルムであり、複数回の包
装動作に繰り返し使用される。

【００１２】ここでは、溶着補助シートとしてシリコン
フィルムを用いているため、フィルムとの剥離性が良
く、フィルムをトレーのフランジに溶着した後に溶着補
助シートがきれいにフィルムから剥がれる。また、加熱
手段がフィルムおよび溶着補助シートの上からトレーの
フランジに当たるヒートローラのような発熱部材である
場合には、溶着時において発熱部材とフィルムとの間に
シリコンフィルムが挟まれる状態となるため、フィルム
の溶けたものが発熱部材を汚すことが抑えられる。さら
に、シリコンフィルムは複数回の包装動作に対して繰り
返し使用することができるため、フィルム保持機構への
溶着補助シートの装着の手間が少なくなる。

【００１３】請求項３に係る包装装置は、請求項１又は
２に記載の包装装置であって、シート保持機構は、弾性
部材を介して溶着補助シートを保持する。本発明では、
リフト機構がフィルムおよび溶着補助シートに対してト
レーを突き上げるため、溶着補助シートがある程度の収
縮性を有していることが必要となる。しかし、熱伝導性
や剥離性などの条件を優先すると溶着補助シートの収縮
性が不十分となることも考えられる。

【００１４】ここでは、シート保持機構が弾性部材を介
して溶着補助シートを保持する構成としているため、溶
着補助シートの収縮性がリフト機構によるトレーの突き
上げ量に対して十分でない場合にも、その収縮性の不足
を補うことができるようになる。請求項４に係る包装装
置は、請求項１から３のいずれかに記載の包装装置であ
って、加熱手段がフィルムとトレーのフランジとの接触
部に熱を加えるときにおいて、シート保持機構により保
持される溶着補助シートのトレーの周囲における水平面
に対する傾斜角度（以下、シート傾斜角度という。）
は、フィルム保持機構により保持されるフィルムのトレ
ーの周囲における水平面に対する傾斜角度（以下、フィ
ルム傾斜角度という。）よりも小さい。

【００１５】ここでは、シート傾斜角度をフィルム傾斜
角度よりも小さく設定しているため、トレーのフランジ
とフィルムとの接触部に熱が加わったときに、溶着部分
の外側でフィルムに熱が集中しやすくなりフィルムが溶
断されるようになる。なお、溶着部分の外側でより確実
にフィルムを溶断するためには、シート傾斜角度とフィ
ルム傾斜角度との差を１０°以上確保することが望まし
い。

【００１６】請求項５に係る包装装置は、第１工程から
第５工程までを備えている。第１工程では、上面が開口
したトレーに被包装物を収容する。第２工程では、トレ
ーの上方においてフィルムを保持する。第３工程では、
トレーおよびフィルムの上方において溶着補助シートを
保持する。第４工程では、フィルムおよび溶着補助シー
トに対してトレーを突き上げる。第５工程では、フィル
ムが接触しているトレーの開口周囲部分を加熱する。

【００１７】ここでは、第４工程においてリフト機構が
トレーを突き上げると、トレーの開口周囲部分にフィル
ムが接触し、そのフィルムが溶着補助シートに接触す
る。リフト機構によるトレーの突き上げによってフィル
ムには張力が生じるが、たとえトレーの開口周囲部分と
フィルムとの間に被包装物に含まれる液体が介在してい
たとしても、その張力は主としてトレーの開口周囲部分
の外側において発生する。これは、トレーの突き上げに
よってトレーの開口周囲部分において溶着補助シートが
フィルムに対して上から接触し、フィルムのうちトレー
の開口を覆う部分が引き伸ばされることを抑えるためで
ある。これにより、第５工程で加熱が行われるときに
は、トレーの開口部分ではフィルム張力が小さくトレー
の外側部分でフィルム張力が大きくなる状態が保たれる
ようになり、フランジにフィルムが溶着する際にトレー
の開口を覆うフィルムに穴や切れ目が生じる不具合が殆
ど生じなくなる。

【００１８】請求項６に係る包装方法は、請求項５に記
載の包装方法であって、第５程では、フィルムおよび溶
着補助シートのそれぞれが、トレーから離れた平面位置
においてトレーよりも低い高さ位置で保持されている。
また、第５工程では、トレーの周囲における溶着補助シ
ートの水平面に対する傾斜角度（以下、シート傾斜角度
という。）が、トレーの周囲におけるフィルムの水平面
に対する傾斜角度（以下、トレー傾斜角度という。）よ
りも小さい。

【００１９】ここでは、シート傾斜角度をフィルム傾斜
角度よりも小さく設定しているため、トレーの開口周囲
部分とフィルムとの接触部が加熱されるときに、溶着部
分の外側でフィルムに熱が集中しやすくなりフィルムが
溶断されるようになる。なお、溶着部分の外側でより確
実にフィルムを溶断するためには、シート傾斜角度とフ
ィルム傾斜角度との差を１０°以上確保することが望ま
しい。

【００２０】

【発明の実施の形態】＜装置の概略＞本発明の一実施形
態であるトップシール式の包装装置を図１および図２に
示す。ここに示す包装装置１は、肉や魚などの生鮮食品
や総菜などの加工食品を収容したトレーＴの上部開口Ｏ
ＰをストレッチフィルムＦｍで覆い（図３，図４参
照）、図４および図７に示すように、トレーＴの開口Ｏ
Ｐの周囲に位置するフランジ（トレーの開口周囲部分）
ＦＬとストレッチフィルムＦｍとを熱溶着させてシール
を行う装置である。

【００２１】＜装置の構成＞この包装装置１は、フレー
ム１ａ、トレーＴを保持するトレー置載保持機構２、ト
レー置載保持機構２の上方に位置する４本のローラ（加
熱手段）３、トレー置載保持機構２とローラ３との間に
ストレッチフィルムＦｍを供給するフィルム搬送機構
５、トレー置載保持機構２を昇降させるリフト機構６、
ローラ３を主として上下に移動させるローラ上下移動機
構７、旋回軸を２つ有し各旋回軸８１ａ，８１ｂ回りに
ローラ３を旋回させるローラ旋回機構８、トレー置載保
持機構２とローラ３との間においてストレッチフィルム
Ｆｍを保持して引き伸ばすフィルム保持機構９、ストレ
ッチフィルムＦｍのすぐ上に配置されるシリコンフィル
ムシート（溶着補助シート）ＳＩの四辺を保持するシー
ト保持機構１０、各機構の制御を行う制御部（図示せ
ず）などから構成されている。

【００２２】＜各部の構成詳細＞ 〔トレー置載保持機構２〕トレー置載保持機構２は、ト
レーＴをその上面に載せて保持するものであり、リフト
機構６によって昇降させられる。また、トレー置載保持
機構２は、図２において実線で示す位置から２点鎖線で
示す位置に引き出し、また逆に押し込むことができる。
この水平移動は、人手あるいは図示しない駆動手段によ
って為される。

【００２３】トレー置載保持機構２に対してトレーＴを
載せる作業は、操作者が手作業で行ってもよいし、別に
用意されたトレーＴの搬送装置のようなものから自動的
に移載するようにしてもよい。トレー置載保持機構２
は、載せられたトレーＴを、複数の保持部材２２，２
３，２４等（図９（ａ）参照）によって平面位置がずれ
ないように保持する。

【００２４】〔ローラ３〕ローラ３は、円筒状の部材で
あって、後述するローラ上下移動機構７のローラ支持部
材７１によって回転自在に軸支されているものである。
ローラ３の表面には、ストレッチフィルムＦｍとの摩擦
抵抗を低減させるために、他の部分よりも柔らかい層が
形成されている。具体的には、ローラ３の表面は樹脂や
合成ゴム等の弾性物により形成されており、トレーＴの
フランジＦＬの表面に微少な凹凸がある場合にもストレ
ッチフィルムＦｍとフランジＦＬとの圧着が確保される
ようになっている。

【００２５】また、ローラ３は、図５に示すように、後
述するローラ旋回機構８の旋回軸８１ａ，８１ｂに対し
て、それぞれ２本設けられている。図５は、ローラ３を
下から見たときの配置図である。このように、ローラ３
は、平面的には図５に示すように配置されており、各旋
回軸８１ａ，８１ｂに約１１０°の角度で取り付けられ
ている。

【００２６】また、これらのローラ３は、図１および図
２に示すように、側方から見たときに水平面に平行なト
レーＴの上面に対して傾斜した状態で、ローラ支持部材
７１に支持されている。この傾斜は、旋回軸８１ａ，８
１ｂ側のローラ３の端部が他端よりも高い位置にくるよ
うな傾斜に設定される。図９（ａ）に示すように、ロー
ラ３の水平面ＨＯに対する傾斜角度αは、後述するスト
レッチフィルムＦｍのフィルム傾斜角度βやシリコンフ
ィルムシートＳＩのシート傾斜角度γよりも常に小さく
なるように設定されている。

【００２７】また、ローラ３の内部には、ローラ３を加
熱するヒータが配置されている。このヒータの仕様は、
シールするトレーＴやストレッチフィルムＦｍの材質に
応じ、シールによって奪われる熱量を短時間で回復でき
るエネルギーの入力が必要なことを考慮して、適当な仕
様が選択されている。〔フィルム搬送機構５〕フィルム
搬送機構５は、下降状態にあるトレー置載保持機構２と
ローラ３との間にストレッチフィルムＦｍを繰り出すと
ともに、シールに伴う溶断によって一部が切り抜かれた
ストレッチフィルムＦｍを巻き取る機構である。このフ
ィルム搬送機構５は、図１に示すように、フィルムセッ
ト部５１と、フィルム巻き取り部５３と、フィルム搬送
部５２とから構成されている。フィルムセット部５１、
フィルム搬送部５２、およびフィルム巻き取り部５３
は、それぞれフレーム１ａに支持されている。

【００２８】フィルムセット部５１は、ストレッチフィ
ルムＦｍのフィルムロールＲを回転可能に支持する部材
から構成されており、フィルムロールＲを保持してスト
レッチフィルムＦｍの供給源となる。このフィルムセッ
ト部５１は、上下移動可能な芯支持部材５１ａと、フィ
ルムロールＲの斜め下方を支える支持ローラ５１ｂとを
有している。フィルムロールＲは、これらの芯支持部材
５１ａおよび支持ローラ５１ｂと、後述するフィルム搬
送部５２の繰り出しローラ５２ａとによって支えられて
いる（図１参照）。

【００２９】フィルム巻き取り部５３は、トレーＴの包
装（トップシール）により一部が抜き取られた残りのス
トレッチフィルムＦｍを巻き取るために設けられてお
り、巻き取り軸５３ａを有している。この巻き取り軸５
３ａは、後述するモータ５２ｃに掛けられているベルト
５３ｂによって回転する。フィルム搬送部５２は、繰り
出しローラ５２ａと、繰り出しローラ５２ａをベルト５
２ｂを介して回転駆動するモータ５２ｃと、フィルム支
持ローラ５２ｄとを備えている。フィルムロールＲから
引き出されたストレッチフィルムＦｍは、繰り出しロー
ラ５２ａの回転駆動によって、フィルム巻き取り部５３
側へと送り出される。また、モータ５２ｃの回転に伴い
繰り出しローラ５２ａとともに巻き取り軸５３ａも回転
するため、ストレッチフィルムＦｍは、フィルムロール
Ｒから繰り出されながら巻き取り軸５３ａに巻き取られ
ていく。巻き取り軸５３ａの回転数は、繰り出しローラ
５２ａの回転数よりも大きくなるように設定されてい
る。このため、ストレッチフィルムＦｍには搬送方向に
沿った張力が作用した状態になる。これにより、たるみ
の無い搬送が行われる。

【００３０】繰り出しローラ５２ａは、ストレッチフィ
ルムＦｍに対してグリップ性を持ち、スリップを抑えて
所定量だけストレッチフィルムＦｍを繰り出すことがで
きる。具体的には、繰り出しローラ５２ａの表面に鏡面
処理を施し、繰り出しローラ５２ａの逆回転を防ぐワン
ウェイクラッチ（図示せず）を配備している。フィルム
支持ローラ５２ｄは、フィルム巻き取り部５３の近傍に
配置されており、その上面高さが繰り出しローラ５２ａ
の下面と一致するようにセットされている（図１参
照）。このため、搬送中のストレッチフィルムＦｍのう
ち繰り出しローラ５２ａとフィルム支持ローラ５２ｄと
の間にある部分については、水平状態が保たれる。

【００３１】〔フィルム保持機構９〕フィルム保持機構
９は、フィルムセット部５１からフィルム巻き取り部５
３へと続くストレッチフィルムＦｍのうち、繰り出しロ
ーラ５２ａとフィルム支持ローラ５２ｄとの間にある水
平状態の部分の両側端を把持し、ストレッチフィルムＦ
ｍを幅方向（図２の左右方向）に引き伸ばす機構であ
る。このフィルム保持機構９は、フィルム搬送方向に延
びる一対のフィルム把持部９１ａ，９１ｂと、これらを
フィルム搬送方向に直交する方向（図２の左右方向）に
移動させるストレッチ駆動部（図示せず）とを有してい
る。

【００３２】フィルム把持部９１ａ，９１ｂは、ストレ
ッチフィルムＦｍを上下両側から挟んで把持する構造に
なっており、図示しないソレノイドを用いてＯＮ／ＯＦ
Ｆされる。また、上からストレッチフィルムＦｍに接す
る部分には、摩擦係数の大きなゴム製（あるいは樹脂
製）のパッドが装着されており、フィルム把持部９１
ａ，９１ｂとストレッチフィルムＦｍとの滑りを防止し
ている。

【００３３】このフィルム保持機構９に保持されたスト
レッチフィルムＦｍは、図９（ａ）に示すように、後述
するリフト機構６によりトレーＴが熱溶着される高さ位
置まで突き上げられたときに、トレーＴの周囲（外側）
でフィルム傾斜角度βだけ水平面ＨＯに対して傾斜した
状態となる。このフィルム傾斜角度βは、トレーＴの形
状や大きさによって異なってくるが、ローラ３の水平面
ＨＯに対する傾斜角度αよりも常に大きくなる。

【００３４】〔リフト機構６〕リフト機構６は、トレー
Ｔを保持したトレー置載保持機構２を、図３に示すよう
にストレッチフィルムＦｍおよびシリコンフィルムシー
トＳＩに対して突き上げる機構である。このリフト機構
６は、駆動モータ６１、フレーム１ａに軸支されている
大ギア６２、リンク部材６３、支点６４ａで一端がフレ
ーム１ａに軸支されているレバー６４、レバー６４の先
端に回転自在に装着されている円板部材６５などから構
成されている。

【００３５】駆動モータ６１が作動すると、モータ軸に
固定されているギアを介して大ギア６２が回動する。す
ると、リンク部材６３を介してレバー６４が支点６４ａ
を中心に回動する。これにより、円板部材６５により下
面が支持されているトレー置載保持機構２が上下動する
（図２および図３参照）。なお、トレー置載保持機構２
は、鉛直ガイドレール６９によってガイドされており、
リフト機構６の作動により鉛直方向に移動する。

【００３６】〔ローラ上下移動機構７〕ローラ上下移動
機構７は、ローラ３の高さ位置を変えるための機構であ
って、図１に示すように、ローラ３を軸支するローラ支
持部材７１と、リンク機構７２と、押さえ板７３と、押
さえ板７３に上方から力を加えるレバー機構７４と、レ
バー機構７４を作動させるモータ７５とから構成されて
いる。

【００３７】ローラ支持部材７１は、ローラ３が側面視
において図１および図２に示す傾斜状態となるように、
ローラ３を軸支する。図１および図２に図示するローラ
３内の１点鎖線は、ローラ３の回転軸である。リンク機
構７２は、一端がローラ支持部材７１をピン支持してお
り、他端が押さえ板７３によって押し下げられる。この
リンク機構７２の他端が押さえ板７３によって押し下げ
られているときには、一端は図１および図２に示されて
いるように上にあがり、ローラ支持部材７１およびロー
ラ３も上にあがった状態となる。一方、押さえ板７３が
リンク機構７２に力を加えなくなると、ローラ支持部材
７１およびローラ３の自重などによってリンク機構７２
の他端が下がる（図４参照）。

【００３８】押さえ板７３は、モータ７５により作動す
るレバー機構７４によって上方から力が加えられる。こ
の押さえ板７３の外周部は、図２および図４に示すよう
に、リンク機構７２の他端に軸支されている転動体（コ
ロ）の上に載った状態となっている。 〔ローラ旋回機構８〕ローラ旋回機構８は、ローラ３お
よびこれを支持するローラ支持部材７１やリンク機構７
２をシール包装時に所定角度だけ旋回させる機構であ
る。このローラ旋回機構８は、主として、第１旋回軸８
１ａと、第２旋回軸８１ｂと、両旋回軸８１ａ，８１ｂ
を回転させるモータ８２とから構成されている。

【００３９】第１旋回軸８１ａは、その下端が２つのリ
ンク機構７２を支えるベース部材７９に固定されてお
り、その上端がギアを介してメインギア８３に噛合して
いる。このメインギア８３は、プーリおよびベルト８４
によってモータ８２とつながっており、モータ８２の作
動により回転する。第２旋回軸８１ｂの下端は、別の２
つのリンク機構７２を支えるベース部材７９（第１旋回
軸８１ａが固定されるベース部材７９とは別の部材）に
固定されている。また、第２旋回軸８１ｂの上端は、ギ
アを介してメインギア８３に噛合している（図５参
照）。

【００４０】モータ８２が所定角度だけ旋回軸８１ａ，
８１ｂを回転させると、各ローラ３は、第１旋回軸８１
ａあるいは第２旋回軸８１ｂを回転中心として、所定角
度だけ旋回する（図６参照）。なお、図６においては、
理解の容易のため、第１旋回軸８１ａに連結されている
ローラ３をローラ３ａ，３ｂと、第２旋回軸８１ｂに連
結されているローラ３をローラ３ｃ，３ｄと表示してい
る。また、図６においては、旋回前のローラ３の位置を
実線で、旋回後のローラ３の位置を点線で示している。

【００４１】〔シート保持機構１０〕シート保持機構１
０は、８つのシート把持ユニット１００から構成されて
おり、長方形のシリコンフィルムシートＳＩの四辺それ
ぞれを２ヶ所で掴んでいる。それぞれのシート把持ユニ
ット１００は、図９（ａ）に示すように、フレーム１ａ
に固定される固定部材１０１と、ピン１０２と、つるま
きバネ１０３と、シート把持部材１０４とから構成され
ている。つるまきバネ１０３は、その一端がピン１０２
を介して固定部材１０１にピン支持されている。つるま
きバネ１０３の他端は、シート把持部材１０４に連結さ
れている。シート把持部材１０４は、シリコンフィルム
シートＳＩを上下から挟み込むことによってシリコンフ
ィルムシートＳＩを把持する。なお、シート把持部材１
０４は着脱自在にシリコンフィルムシートＳＩを把持す
る構造となっており、定期的に、例えば１ヶ月に１回、
シリコンフィルムシートＳＩを新しいものに交換するこ
とも可能である。

【００４２】上記のように、シート把持部材１０４が固
定部材１０１に対してピン支持される構成となっている
ため、リフト機構６の作動によってトレーＴがストレッ
チフィルムＦｍおよびシリコンフィルムシートＳＩを突
き上げたときには、図２に示す状態から図３および図９
（ａ）に示す状態に移行して、つるまきバネ１０３やシ
ート把持部材１０４の姿勢が変化する。すなわち、つる
まきバネ１０３やシート把持部材１０４が、ピン１０２
を中心として回動する。また、トレーＴによってシリコ
ンフィルムシートＳＩの中央部分が突き上げられたとき
には、つるまきバネ１０３が伸張してシリコンフィルム
シートＳＩに過剰な張力が作用することを抑える。

【００４３】なお、図９（ａ）に示すように、トレーＴ
が熱溶着される高さ位置まで突き上げられると、シリコ
ンフィルムシートＳＩは、トレーＴの外側でシート傾斜
角度γだけ水平面ＨＯに対して傾斜した状態となる。こ
のシート傾斜角度γは、トレーＴの形状や大きさによっ
て異なってくるが、ローラ３の水平面ＨＯに対する傾斜
角度αよりも大きく、フィルム傾斜角度βよりも小さく
なる。具体的には、想定される種々の形状および大きさ
のトレーそれぞれに対してフィルム傾斜角度βがシート
傾斜角度γよりも１０°以上大きくなるように、フィル
ム保持機構９のフィルム把持部９１ａ，９１ｂやシート
保持機構１０の固定部材１０１が配置されている。例え
ば、図９（ａ）に示すものよりもトレーサイズの大きな
トレーＴ２を包装する場合にも、図９（ｂ）に示すよう
に、フィルム傾斜角度がシート傾斜角度よりも１０°以
上大きくなる。

【００４４】〔シリコンフィルムシートＳＩ〕シリコン
フィルムシートＳＩは、シリコンフィルムから成る長方
形のシートであり、フィルム保持機構９により緊張保持
されるストレッチフィルムＦｍの上に配置される（図１
および図２参照）。このシリコンフィルムシートＳＩ
は、複数回の包装動作に繰り返し使用されるものであっ
て、頻繁なシート交換の必要はない。

【００４５】また、シリコンフィルムシートＳＩは、後
述するように、ストレッチフィルムＦｍをトレーＴのフ
ランジＦＬに熱溶着させる際に、ローラ３からの熱を熱
溶着させる部分に伝える役割を果たす。このため、シリ
コンフィルムシートＳＩは、熱伝導性に優れたものを用
いることが望ましい。さらに、シリコンフィルムシート
ＳＩは、ストレッチフィルムＦｍをトレーＴのフランジ
ＦＬに熱溶着させるときに、ストレッチフィルムＦｍに
対して上から密着する状態となる。したがって、包装後
にシリコンフィルムシートＳＩとストレッチフィルムＦ
ｍとがくっついてしまいフィルム搬送やトレーＴの下降
を妨げることがないように、できるだけストレッチフィ
ルムＦｍと剥離しやすいシリコンフィルムシートＳＩを
用いることが望ましい。

【００４６】＜包装装置の動作＞ 〔トレーＴの置載〕図２において２点鎖線で示す位置に
引き出されているトレー置載保持機構２上に食品等の被
包装物を収容したトレーＴを載せると、人手あるいは図
示しない駆動手段によってトレー置載保持機構２がロー
ラ３の下方に水平移動する。

【００４７】ローラ３の下方に移動してきたトレー置載
保持機構２は、複数の保持部材２２，２３，２４によっ
てトレーＴの側面を押すことによってトレーＴを位置決
めし、トレーＴの位置ずれを防ぐようにトレーＴを保持
する。 〔ストレッチフィルムＦｍの繰り出し〕一方、フィルム
搬送機構５は、ストレッチフィルムＦｍをフィルム保持
機構９へと繰り出す。ストレッチフィルムＦｍが繰り出
されると、フィルム保持機構９がストレッチフィルムＦ
ｍを保持し幅方向（図２の左右方向）に引き伸ばす。こ
れにより、ストレッチフィルムＦｍは、幅方向に適度な
張力がかかり、しわのない状態となる。なお、フィルム
保持機構９が保持するストレッチフィルムＦｍの直上に
は、図１および図２に示すように、シート保持機構１０
に保持されたシリコンフィルムシートＳＩが張られてい
る。

【００４８】〔トレーＴの突き上げ〕ストレッチフィル
ムＦｍがフィルム保持機構９により緊張保持されると、
リフト機構６が、トレー置載保持機構２を上昇させ、ス
トレッチフィルムＦｍおよびシリコンフィルムシートＳ
Ｉに対してトレーＴを突き上げる（図３参照）。このト
レーＴの突き上げ動作では、まず、トレーＴのフランジ
ＦＬがストレッチフィルムＦｍに接触し、その直後にス
トレッチフィルムＦｍのフランジＦＬに接している部分
がシリコンフィルムシートＳＩに接触する。そして、そ
の状態で、トレーＴが熱溶着の行われる高さ位置まで上
昇する。トレーＴのフランジＦＬの部分でストレッチフ
ィルムＦｍとシリコンフィルムシートＳＩとが接触する
と、その後トレーＴの上昇にしたがって両者Ｆｍ，ＳＩ
の密着度合いが大きくなっていく。一方、トレーＴの中
に液体を含む惣菜等の被包装物が収容されている場合に
も、ストレッチフィルムＦｍの上面とシリコンフィルム
シートＳＩの下面との間には液体が存在せず、両者Ｆ
ｍ，ＳＩには滑りが生じない。したがって、トレーＴの
突き上げの力によってストレッチフィルムＦｍとシリコ
ンフィルムシートＳＩとが密着度合いが大きくなってい
くと、両者Ｆｍ，ＳＩの密着部分の内側、すなわちフラ
ンジＦＬの内側にあるストレッチフィルムＦｍは、シリ
コンフィルムシートＳＩによって伸張が制限されること
になる。これは、たとえストレッチフィルムＦｍとフラ
ンジＦＬとの間に液体が存在して両者Ｆｍ，ＦＬが滑っ
てしまう場合であっても、トレーＴの開口ＯＰを覆うス
トレッチフィルムＦｍは、過剰な張力がかからないよう
にシリコンフィルムシートＳＩによって押さえ込まれる
ことを意味する。

【００４９】このように、トレーＴの開口ＯＰを覆う部
分に過剰な張力がかからないような形でストレッチフィ
ルムＦｍがトレーＴの突き上げにしたがって伸張するた
め、図３に示す状態において、ストレッチフィルムＦｍ
は、トレーＴの開口ＯＰを覆う部分では緩く張られ、ト
レーＴの周囲の傾斜している部分ではきつく張られる。
すなわち、図３に示す状態で、ストレッチフィルムＦｍ
は、トレーＴの開口ＯＰを覆う部分では引っ張り応力が
小さく、トレーＴの周囲の傾斜している部分では引っ張
り応力が大きくなる。

【００５０】一方、シリコンフィルムシートＳＩは、つ
るまきバネ１０３が伸びるため、トレーＴにより突き上
げられても過剰な張力は作用せず、自己の収縮性の範囲
で変形する。この変形量は、シリコンフィルムシートＳ
Ｉの繰り返し使用に影響の出ない範囲の値である。 〔熱溶着〕トレーＴが図３に示す高さ位置まで突き上げ
られると、図示しない制御部は、モータ７５を制御し、
レバー機構７４による押さえ板７３に対する下方への付
勢を解除させ、リンク機構７２を開放する。すると、ロ
ーラ３が自重等によってトレーＴに接触するまで下降す
る（図４参照）。これらのローラ３は、それぞれ独立し
ているため、それぞれのローラ３が概ね同じ圧力でトレ
ーＴに接触する。なお、ローラ３は、シリコンフィルム
シートＳＩの上からトレーＴのフランジＦＬとストレッ
チフィルムＦｍとの接触部に当たる。

【００５１】次に、制御部は、モータ８２を制御して旋
回軸８１ａ，８１ｂを所定角度だけ回転させる。この所
定角度は、トレーＴのフランジＦＬ全体がいずれかのロ
ーラ３ａ〜３ｄによりシールされるように、ここでは１
１０°に設定している（図６参照）。旋回軸８１ａ，８
１ｂを中心として旋回することでローラ３がストレッチ
フィルムＦｍの上からトレーＴのフランジＦＬ上を転動
し出すと、ローラ３は、トレーＴのフランジＦＬとスト
レッチフィルムＦｍとを熱溶着させていく。このとき、
ローラ３からの熱は、シリコンフィルムシートＳＩを介
してフランジＦＬとストレッチフィルムＦｍとの接触部
へと伝えられる。

【００５２】ローラ３がトレーＴの周囲に沿って移動す
るときにおける両者の接触部の近傍を拡大したものを、
図７に示す。トレーＴは、その開口ＯＰがストレッチフ
ィルムＦｍで覆われた状態にある。ストレッチフィルム
Ｆｍは、トレーＴのフランジＦＬに圧着している。そし
て、ストレッチフィルムＦｍとフランジＦＬとの接触部
に、シリコンフィルムシートＳＩを挟んだ状態でローラ
３が上方から斜めに当たり、熱と力とを加えている。こ
れらの熱と力とにより、ストレッチフィルムＦｍとフラ
ンジＦＬとが熱溶着していく。また、このときには、ロ
ーラ３が当たっているフランジＦＬの頂部の外側部分に
おいてストレッチフィルムＦｍに熱および力が集中する
ため、ストレッチフィルムＦｍが熱溶着部の外側で溶け
て切り離される（図８参照）。

【００５３】〔使用済みストレッチフィルムＦｍの巻き
取り〕ローラ３によるトレーＴへのストレッチフィルム
Ｆｍのシールを終えると、ローラ３を引き上げトレーＴ
を下降させた後に、シール包装されたトレーＴが引き出
されたトレー置載保持機構２から取り出され、次のサイ
クルに移る。次のサイクルに移るときには、トレーＴの
シール包装により一部が熱溶断されて切り抜かれたスト
レッチフィルムＦｍは、巻き取り軸５３ａに巻き取られ
る。このときには、モータ５２ｃの回転によりフィルム
支持ローラ５２ｄおよび繰り出しローラ５２ａが回転す
るため、巻き取りと同時に次のサイクルのためのストレ
ッチフィルムＦｍの繰り出し（ローラ３下方へのストレ
ッチフィルムＦｍの供給）が行われる。

【００５４】なお、ストレッチフィルムＦｍの幅は、少
なくともフィルム保持機構９により引き伸ばされたとき
にはトレーＴの幅よりも広くなるように設定されてお
り、トレーＴのシール包装（ストレッチフィルムＦｍの
抜き取り）によってストレッチフィルムＦｍの連続性が
とぎれることはなく、フィルム巻き取り部５３による巻
き取りができなくなるという不具合は発生しない。

【００５５】＜本実施形態の包装装置の特徴＞ （１）包装装置１では、トレーＴの上方にストレッチフ
ィルムＦｍが配置され、その上にシリコンフィルムシー
トＳＩが配置されている。そして、リフト機構６がトレ
ーＴを突き上げると、トレーＴのフランジＦＬにストレ
ッチフィルムＦｍが接触し、そのストレッチフィルムＦ
ｍがシリコンフィルムシートＳＩに接触する。リフト機
構６によるトレーＴの突き上げによってストレッチフィ
ルムＦｍには張力が生じるが、たとえトレーＴのフラン
ジＦＬとストレッチフィルムＦｍとの間に被包装物に含
まれる液体が介在していたとしても、その張力は主とし
てトレーＴのフランジＦＬの周囲（外側）において発生
する。これは、トレーＴの突き上げによってトレーＴの
フランジＦＬの部分においてシリコンフィルムシートＳ
ＩがストレッチフィルムＦｍに対して上から接触し、ス
トレッチフィルムＦｍのうちトレーＴの開口ＯＰを覆う
部分が引き伸ばされることを抑えるためである。これに
より、ストレッチフィルムＦｍとトレーＴのフランジＦ
Ｌとの接触部にローラ３が接触するときには、トレーＴ
の開口ＯＰを覆う部分ではストレッチフィルムＦｍのフ
ィルム張力が小さく、トレーＴの周囲部分でストレッチ
フィルムＦｍのフィルム張力が大きくなる状態が保たれ
るようになり、フランジＦＬにストレッチフィルムＦｍ
が溶着する際にトレーＴの開口ＯＰを覆うストレッチフ
ィルムＦｍに穴や切れ目が生じる不具合が殆ど生じなく
なる。

【００５６】（２）包装装置１では、シリコンフィルム
から成るシリコンフィルムシートＳＩを用いているた
め、ストレッチフィルムＦｍとの剥離性が良く、ストレ
ッチフィルムＦｍをトレーＴのフランジＦＬに溶着した
後にシリコンフィルムシートＳＩがきれいにストレッチ
フィルムＦｍから剥がれる。

【００５７】また、熱溶着時にローラ３とストレッチフ
ィルムＦｍとの間にシリコンフィルムシートＳＩが存在
する構成であるため、ストレッチフィルムＦｍの溶けた
ものがローラ３を汚すことが抑えられる。 （３）包装装置１では、シート保持機構１０がつるまき
バネ（弾性部材）１０３を介してシリコンフィルムシー
トＳＩを保持する構成としているため、シリコンフィル
ムシートＳＩの収縮性がリフト機構６によるトレーＴの
突き上げ量に対して十分でない場合にも、その収縮性の
不足を補うことができる。

【００５８】（４）包装装置１では、図９に示すよう
に、シート傾斜角度γをフィルム傾斜角度βよりも小さ
く設定しているため、トレーＴのフランジＦＬとストレ
ッチフィルムＦｍとの接触部に熱が加わったときに、熱
溶着部分の外側でストレッチフィルムＦｍに熱が集中し
やすくなりストレッチフィルムＦｍが溶断されるように
なる。

【００５９】＜本実施形態の包装装置の変形例＞上記実
施形態では、ローラ３をストレッチフィルムＦｍおよび
シリコンフィルムシートＳＩの上からトレーＴに接触さ
せて旋回させることでトレーＴのフランジＦＬ全体を走
査させる方式が採られているが、トレーＴのフランジＦ
Ｌにレーザー光を当て、そのレーザー光をフランジＦＬ
に沿って移動させるように構成して、溶着・溶断を非接
触で行う方式の装置に対しても本発明の適用が可能であ
る。このような装置の場合であっても、シリコンフィル
ムシートＳＩを用いることによって、トレーＴの開口Ｏ
Ｐを覆うストレッチフィルムＦｍに穴や切れ目が開いて
しまう不具合が抑えられる。

【００６０】

【発明の効果】本発明では、トレーの突き上げによって
トレーのフランジの部分において溶着補助シートがフィ
ルムに対して上から接触する構成となっているため、た
とえトレーのフランジとフィルムとの間に被包装物に含
まれる液体が介在し両者が滑る状態になっていたとして
も、フィルムのうちトレーの開口を覆う部分が引き伸ば
されることが抑えられる。これにより、フィルムとトレ
ーのフランジとの接触部に熱が加えられるときには、ト
レーの開口部分ではフィルム張力が小さくトレーの周囲
部分でフィルム張力が大きくなる状態が保たれるように
なり、フランジにフィルムが溶着する際にトレーの開口
を覆うフィルムに穴や切れ目が生じる不具合が殆ど生じ
なくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る包装装置の横断面
図。

【図２】包装装置の縦断面図。

【図３】包装装置の動作を示す図。

【図４】包装装置の動作を示す図。

【図５】ローラの平面配置図。

【図６】ローラの旋回による平面軌跡を示す図。

【図７】ローラ接触時におけるトレーのフランジ近傍の
拡大図。

【図８】フィルム熱溶着時におけるトレーのフランジ近
傍の拡大図。

【図９】フィルム熱溶着時におけるストレッチフィルム
とシリコンフィルムシートとの傾斜角度を表す図。

【符号の説明】

１ 包装装置 ３ ローラ（加熱手段） ６ リフト機構 ９ フィルム保持機構 １０ シート保持機構 １０３ つるまきバネ（弾性部材） ＦＬ フランジ Ｆｍ ストレッチフィルム（フィルム） ＯＰ 開口 ＳＩ シリコンフィルムシート（溶着補助シート） Ｔ トレー α ローラの傾斜角度 β フィルム熱溶着時におけるトレーの外側でのスト
レッチフィルムの傾斜角度 γ フィルム熱溶着時におけるトレーの外側でのシリ
コンフィルムシートの傾斜角度

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フランジと前記フランジに囲まれる開口と
   を上面に有するトレーに対して、前記トレー内に被包装
   物を収容した状態で、前記開口をフィルムで覆い前記フ
   ランジに前記フィルムを溶着させる包装動作を行う包装
   装置であって、 前記フィルムを保持するフィルム保持機構と、 前記フィルムの上方に配置される溶着補助シートと、 前記溶着補助シートを保持するシート保持機構と、 前記フィルムおよび前記溶着補助シートに対して前記ト
   レーを突き上げるリフト機構と、 前記フィルムと前記トレーのフランジとの接触部に熱を
   加える加熱手段と、を備えた包装装置。
2. 【請求項２】前記溶着補助シートは、シリコンフィルム
   であり、複数回の前記包装動作に繰り返し使用される、
   請求項１に記載の包装装置。
3. 【請求項３】前記シート保持機構は、弾性部材を介して
   前記溶着補助シートを保持する、請求項１又は２に記載
   の包装装置。
4. 【請求項４】前記加熱手段が前記フィルムと前記トレー
   のフランジとの接触部に熱を加えるときにおいて、前記
   シート保持機構により保持される前記溶着補助シートの
   前記トレーの周囲における水平面に対する傾斜角度は、
   前記フィルム保持機構により保持される前記フィルムの
   前記トレーの周囲における水平面に対する傾斜角度より
   も小さい、請求項１から３のいずれかに記載の包装装
   置。
5. 【請求項５】上面が開口したトレーに被包装物を収容す
   る第１工程と、 前記トレーの上方においてフィルムを保持する第２工程
   と、 前記トレーおよび前記フィルムの上方において溶着補助
   シートを保持する第３工程と、 前記フィルムおよび前記溶着補助シートに対して前記ト
   レーを突き上げる第４工程と、 前記フィルムが接触している前記トレーの開口周囲部分
   を加熱する第５工程と、を備えた包装方法。
6. 【請求項６】前記第５程では、 前記フィルムおよび前記溶着補助シートのそれぞれが、
   前記トレーから離れた平面位置において前記トレーより
   も低い高さ位置で保持されており、 前記トレーの周囲における前記溶着補助シートの水平面
   に対する傾斜角度が、前記トレーの周囲における前記フ
   ィルムの水平面に対する傾斜角度よりも小さい、請求項
   ５に記載の包装方法。