JP2012166834A - 包装機 - Google Patents

Abstract

【課題】チューブ内での被包装物の引っ掛かりによる詰まりを抑制した包装機を提供する。
【解決手段】 包装機１では、シート状のフィルムＦが、セーラー１３ａとチューブ１３ｂとによって筒状に成形される。チューブ１３ｂは、投入部１３ｂａと成形部１３ｂｂと排出部１３ｂｃとを有している。投入部１３ｂａには、上開口端から成形部１３ｂｂ側に向って第１切り欠き部１３１が設けられている。また、成形部ｂｂのうち筒状フィルムＦｍの合せ目と対峙しない側の面には、第２切り欠き部１３２が設けられている。さらに、排出部１３ｂｃのうち筒状フィルムＦｍの合せ目と対峙しない側の面には、第３切り欠き部１３３が設けられている。
【選択図】図３

Description

本発明は、包装機に関し、特に、搬送されてくる包材が筒状に成形され、その内部に被包装物が充填された後に横シールされる包装機に関する。

従来、袋を製造しながらこの袋に食品などの被包装物を充填して包装する装置として、縦型の包装機が普及している。

例えば、特許文献１（特開２００４−１４２８０６号公報）に開示されている縦型のピロー包装機では、シート状の包材がセーラーおよびチューブによって筒状に成形される。筒状包材の縦の合せ目は縦シール手段によって縦にシールされる。その後、筒状包材内に被包装物が充填され、横シール機構によって袋の上部と後続の袋の下部とにまたがって横にシールされる。横にシールされた部分は、中央がカッターで切断される。

上記のような包装機では、チューブの開口端から投入された被包装物が、開口端から排出口に至る途中で被包装物が偶発的にチューブの向い合う内壁面に架橋するように引っ掛かり、チューブ内で詰まることがあった。

本発明では、チューブ内での被包装物の引っ掛かりによる詰まりを抑制した包装機を提供することにある。

本発明の第１観点に係る包装機は、筒状に成形された包材内に被包装物を投下して製袋する包装機であって、シート状の包材を筒状に成形するフォーマを備えている。フォーマは、セーラーとチューブとを含んでいる。セーラーは、シート状の包材を所定の般送方向に導く案内筒を有し、包材を案内筒の入口周縁に沿わせながら両端を合わせて環状に湾曲させる。チューブは、案内筒に挿入され、環状に湾曲した包材を案内筒の内周面とで挟み込んで筒状包材に成形する。また、チューブは投入部と成形部と排出部とを有している。成形部は、外周面がセーラーに覆われている。投入部は、成形部よりも上記搬送方向の上流側に位置し、被包装物が投入される上開口端を含む。排出部は、成形部よりも上記搬送方向の下流側に位置し、被包装物が排出される下開口端を含む。投入部の一部には、上開口端から成形部側に向って第１切り欠き部が設けられている。

投入部の内周面は最初に被包装物が衝突する場所であり、その内周面と当たって跳ね返った被包装物とその上方の被包装物とが衝突することによって、偶発的に被包装物が詰まることがある。

しかし、この包装機では、投入部の一部が切り欠かれて第１切り欠き部が形成されているので、被包装物が詰まりそうになっても第１切り欠き部を介して搬送移動中の包材に被包装物が触れ、偶発的に起こる被包装物の詰まりの平衡状態が崩される。その結果、投入部での被包装物の詰まりが抑制される。

本発明の第２観点に係る包装機は、第１観点に係る包装機であって、成形部のうち筒状包材の合せ目と対峙しない側の面に、第２切り欠き部が設けられている。

一般に、チューブの断面積は投入部から成形部に向って減少しているので、成形部では被包装物の詰まりが発生し易い。しかし、この包装機では、成形部の一部が切り欠かれているので、被包装物が詰まりそうになっても搬送移動中の包材に被包装物が触れて、偶発的に起こる被包装物の詰まりの平衡状態が崩される。その結果、成形部での被包装物の詰まりが抑制される。

また、筒状包材の合せ目と対峙する側の面は切り欠かれていないので、筒状包材の合せ目が内側に波打ったりするような不具合は発生しない。

本発明の第３観点に係る包装機は、第２観点に係る包装機であって、第２切り欠き部が案内筒の入口よりも上記搬送方向の上流側にはみ出ており、そのはみ出し代は被包装物の大きさに応じて異なる。

この包装機では、第２切り欠き部が成形部の上記搬送方向の上流側にはみ出ることによって、被包装物の詰まりの切っ掛けを排除できるので、成形部での被包装物の詰まりがさらに抑制される。

本発明の第４観点に係る包装機は、第２観点に係る包装機であって、排出部のうち筒状包材の合せ目と対峙しない側の面に、第３切り欠き部が設けられている。

一般に排出部の全長は、投入部および成形部に比べて長くなる傾向にあり、その分、被包装物が詰まる確率が高い。この包装機では、排出部に第３切り欠き部がかれているので、被包装物が詰まりそうになっても、被包装物が搬送移動中の筒状包材内面に触れて、偶発的に起こる被包装物の詰まりの平衡状態が崩される。その結果、排出部での被包装物の詰まりが抑制される。

本発明の第５観点に係る包装機は、第４観点に係る包装機であって、第２切り欠き部と第３切り欠き部とが一体である。この包装機では、第２切り欠き部と第３切り欠き部とが一体で成形されることによって、チューブの生産性が向上する。

本発明の第６観点に係る包装機は、第１観点に係る包装機であって、セーラーの案内筒およびチューブの断面形状が楕円形または半楕円形である。

この包装機では、被包装物の通路断面の形状は楕円に近づくほど増加するので、被包装物が通過し易くなり、その分、詰まりも抑制される。

本発明に係る包装機では、チューブの一部が切り欠かれて切り欠き部が形成されているので、被包装物が詰まりそうになっても切り欠き部を介して搬送移動中の筒状包材に被包装物が触れ、偶発的に起こる被包装物の詰まりの平衡状態が崩される。その結果、投入部での被包装物の詰まりが抑制される。

本発明の一実施形態に係る包装機の斜視図。 包装機の製袋包装ユニットの概略構成を示す斜視図。 セーラーおよびチューブの斜視図。 チューブの斜視図。 横シール機構の側面図。 シールジョーの軌跡の側面図。

以下図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

（１）包装機１の構成
図１は、本発明の一実施形態に係る包装機の斜視図である。また、図２は、包装機の製袋包装ユニットの概略構成を示す斜視図である。図１及び図２において、包装機１は、組合せ計量機２、製袋包装ユニット５及びフィルム供給ユニット６を備えている。

組合せ計量機２は、被包装物を計量し所定の合計重量になるよう排出する。製袋包装ユニット５は、被包装物の袋詰めを行う本体部分である。フィルム供給ユニット６は、製袋包装ユニット５に袋となるフィルムＦを供給する。

また、製袋包装ユニット５の前面には操作スイッチ類７が配置されている。操作スイッチ類７を操作する作業者が視認できる位置には、操作状態を示すタッチパネル式ディスプレイ８が配置されている。

組合せ計量機２、製袋包装ユニット５及びフィルム供給ユニット６は、操作スイッチ類７やタッチパネル式ディスプレイ８から入力された操作および設定に従って制御される。なお、操作スイッチ類７やタッチパネル式ディスプレイ８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成される制御部（図示せず）に接続されており、その制御部が組合せ計量機２および製袋包装ユニット５に設置されている各種センサから必要な情報を取り込み、その情報を各種制御において利用する。

（２）詳細構成
（２−１）組合せ計量機２
組合せ計量機２は、製袋包装ユニット５の上部に配置されており、商品Ｃを計量ホッパで計量した後、これらの計量値を所定の合計重量になるように組み合わせて順次排出する。

（２−２）フィルム供給ユニット６
フィルム供給ユニット６は、製袋包装ユニット５の成形機構１３に対してシート状のフィルムＦを供給するユニットであって、製袋包装ユニット５に隣接して設けられている。また、フィルム供給ユニット６にはフィルムＦが巻かれたロールがセットされ、このロールからフィルムＦが繰り出される。

（２−３）製袋包装ユニット５
製袋包装ユニット５は、成形機構１３と、プルダウンベルト機構１４と、縦シール機構１５と、横シール機構１７と、横方向駆動機構５５とで構成されている。

成形機構１３は、シート状で送られてくるフィルムＦを筒状に成形する。プルダウンベルト機構１４は、筒状となったフィルムＦ（以下、筒状フィルムＦｍとよぶ）を下方に搬送する。縦シール機構１５は、筒状フィルムＦｍの重ね合わせ部分（合せ目）を縦方向にシールする。

横シール機構１７は、筒状フィルムＦｍを横方向にシールすることで袋の上下端を封止する。横方向駆動機構５５は、横シール機構１７を往復運動させる。

これらの機構は支持フレーム１２によって支えられている。その支持フレーム１２の周囲は、ケーシング９によって覆われている。

（２−３−１）成形機構１３
成形機構１３は、セーラー１３ａとチューブ１３ｂとを有しており、一般に両者を合わせてフォーマとよばれている。チューブ１３ｂは、部分的に筒状の部材であり、鉛直方向に延び、上下端が開口している。このチューブ１３ｂの上端の開口部には、組合せ計量機２で計量された商品Ｃが投入される。

セーラー１３ａは、チューブ１３ｂを取り囲むように配置されている。フィルムロールから繰り出されてきたシート状のフィルムＦは、セーラー１３ａとチューブ１３ｂとの間を通るときに筒状に成形される。成形機構１３のセーラー１３ａ及びチューブ１３ｂは、製造する袋の大きさに応じて取り替えることができる。

図３はセーラーおよびチューブの斜視図である。また、図４はチューブの斜視図である。図３及び図４において、セーラー１３ａは、襟部１３０ａと案内筒１３０ｂとを有している。襟部１３０ａと案内筒１３０ｂとは、襟部１３０ａが案内筒１３０ｂの入口周縁に収束するように滑らかに繋がっている。また、案内筒１３０ｂの断面形状は、楕円形である。また、案内筒１３０ｂは、側面が完全に閉じた筒ではなく、前後方向に所定寸法だけ重なり合っている。なお、前後方向の「前」とは、図２の縦シール機構１５側からセーラー１３ａを視たときの正面側を指す。

チューブ１３ｂは、部分的に側面が切り欠かれた筒であり、筒部分の断面形状は楕円形である。チューブ１３ｂは、セーラー１３ａの案内筒１３０ｂに一定の隙間をあけて挿入されている。チューブ１３ｂは、大まかに、投入部１３ｂａ、成形部１３ｂｂおよび排出部１３ｂｃの３部分に区別できる。

成形部１３ｂｂは、外周面がセーラー１３ａの案内筒１３０ｂに覆われている部分である。成形部１３ｂｂの後側半分は切り欠かれて、第２切り欠き部１３２を形成している。第２切り欠き部１３２の上端は、セーラー１３ａの案内筒１３０ｂの入口周縁よりも上方に２０ｍｍ程度はみ出ている。

投入部１３ｂａは、筒状フィルムＦｍの搬送方向に沿って成形部１３ｂｂよりも上流側に位置している。投入部１３ｂａの上端はチューブ１３ｂの上開口端である。投入部１３ｂａの後側半分のうち、上開口端から成形部１３ｂｂ側に向って第１切り欠き部１３１が設けられている。

排出部１３ｂｃは、筒状フィルムＦｍの搬送方向に沿って成形部１３ｂｂよりも下流側に位置している。排出部１３ｂｃの下端はチューブ１３ｂの下開口端であり、長手方向（筒状フィルムＦｍの搬送方向）に対して、垂直に切断されている。また、排出部１３ｂｃの後側半分は切り欠かれて、第３切り欠き部１３３を形成している。

チューブ１３ｂの成形部１３ｂｂ及び排出部１３ｂｃは筒状フィルムＦｍに覆われるので、筒状フィルムＦｍのうち第２切り欠き部１３２及び第３切り欠き部１３３と対峙する領域は、チューブ１３ｂの上開口端から投入された被包装物が落下途中に直に接触する。

（２−３−２）プルダウンベルト機構１４
図２に示すように、プルダウンベルト機構１４は、チューブ１３ｂに巻き付いた筒状フィルムＦｍを吸着して下方に連続搬送する機構であって、チューブ１３ｂを挟んで左右両側にそれぞれベルト１４ｃが設けられている。プルダウンベルト機構１４では、吸着機能を有するベルト１４ｃが駆動ローラ１４ａおよび従動ローラ１４ｂによって回転し、筒状フィルムＦｍを下方に運ぶ。なお、図２においては、駆動ローラ１４ａ等を回転させるローラ駆動モータの図示を省略している。

（２−３−３）縦シール機構１５
縦シール機構１５は、チューブ１３ｂに巻き付いた筒状フィルムＦｍの重なり部分（合せ目）を、一定の圧力でチューブ１３ｂに押しつけながら加熱して縦にシールする機構である。縦シール機構１５は、チューブ１３ｂの正面側に位置しており、ヒータおよびヒータにより加熱され筒状フィルムＦｍの合せ目に接触するヒータベルトを有している。また、縦シール機構１５は、ヒータベルトをチューブ１３ｂに近づけたり遠ざけたりするための駆動装置（図示せず）も備えている。

（２−３−４）横シール機構１７
図５は横シール機構の側面図である。また、図６はシールジョーの軌跡の側面図である。図５において、横シール機構１７は、第１シール機構５０ａ及び第２シール機構５０ｂを有している。なお、図５における筒状フィルムＦｍの左側に位置する方を第１シール機構５０ａ、右側に位置する方を第２シール機構５０ｂとする。

第１シール機構５０ａ及び第２シール機構５０ｂそれぞれは、シールジョー５１，５２をＤ字状に旋回させながら（例えば、図６の点線で示すシールジョーの軌跡を参照）、筒状フィルムＦｍを挟み込む。

シールジョー５１，５２は、内部にヒータを有している。このヒータによってシールジョー５１，５２のシール面が加熱され、シールジョー５１，５２によって挟み込まれた筒状フィルムＦｍの一部がシールされる。

ここで、説明の便宜上、シールジョー５１のうち第１シール機構５０ａ側を第１シールジョー５１ａ、第２シール機構５０ｂ側を第２シールジョー５１ｂとよぶ。第１シールジョー５１ａと第２シールジョー５１ｂは筒状フィルムＦｍを挟んで互いに押しつけ合ってシールする。

同様に、シールジョー５２のうち第１シール機構５０ａ側を第１シールジョー５２ａ、第２シール機構５０ｂ側を第２シールジョー５２ｂとよぶ。第１シールジョー５２ａとシ第２シールジョー５２ｂは筒状フィルムＦｍを挟んで互いに押しつけ合ってシールする。

なお、全てのシールジョーに共通の事項について言及するときは、シールジョー５１，５２と表現する。

シールジョー５１，５２は、駆動モータ（図示せず）によって軸Ｃ１，Ｃ２を中心に回転する。すなわち、第１シールジョー５１ａ，５２ａは、軸Ｃ１を中心として、第２シールジョー５１ｂ，５２ｂは、軸Ｃ２を中心として回転する。

（３）包装機１の動作
以下、包装機１の一連の動作について説明する。組合せ計量機２で計量された被包装物（以後、商品Ｃとよぶ）は、チューブ１３ｂの上開口端に順次投下される。このとき、チューブ１３ｂの外周は、商品Ｃを包装するための筒状フィルムＦｍで覆われている。

商品Ｃは、チューブ１３ｂの投入部１３ｂａ、成形部１３ｂｂ、排出部１３ｂｃを通過し、チューブ１３ｂの下開口端から排出される。下開口端の下方では、先行して第１シールジョー５１ａと第２シールジョー５１ｂとが筒状フィルムＦｍを挟んで横シールしており、袋の上部および後続の袋の底部が形成されている。

商品Ｃは、底部がシールされて待機している筒状フィルムＦｍに充填され、第１シールジョー５１ａと第２シールジョー５１ｂとがその上方を挟んで横シールし、袋の上部および後続の袋の底部を形成する。横シール部は、シールの直後にその中央が切断されて、商品Ｃが詰まった袋が完成する。

（４）特徴
（４−１）
包装機１では、シート状のフィルムＦが、セーラー１３ａとチューブ１３ｂとによって筒状に成形される。チューブ１３ｂは、投入部１３ｂａと成形部１３ｂｂと排出部１３ｂｃとを有している。

投入部１３ｂａには、上開口端から成形部１３ｂｂ側に向って第１切り欠き部１３１が設けられている。また、成形部ｂｂのうち筒状フィルムＦｍの合せ目と対峙しない側の面には、第２切り欠き部１３２が設けられている。さらに、排出部１３ｂｃのうち筒状フィルムＦｍの合せ目と対峙しない側の面には、第３切り欠き部１３３が設けられている。

例えば、被包装物が詰まりそうになっても第１切り欠き部１３１、第２切り欠き部１３２及び第３切り欠き部１３３を介して搬送移動中の包材に触れるので、偶発的に起こる被包装物の詰まりの平衡状態が崩される。その結果、投入部１３ｂａ、成形部１３ｂｂ及び排出部１３ｂｃでの被包装物の詰まりが抑制される。

（４−２）
第２切り欠き部１３２及び第３切り欠き部１３３は、筒状フィルムＦｍの合せ目と対峙しない側の面に設けられており、筒状フィルムＦｍの合せ目は確実に面で支えられるので、その合せ目が内側に波打ったりするような不具合は発生しない。

（４−３）
第２切り欠き部１３２は案内筒１３０ｂの入口よりも、筒状フィルムＦｍの搬送方向の上流側にはみ出ており、そのはみ出し代は被包装物の大きさに応じて異なる。第２切り欠き部１３２が成形部１３ｂｂの少し手前から始まることによって、被包装物の詰まりの切っ掛けを排除できるので、成形部１３ｂｂでの被包装物詰まりがさらに抑制される。

（４−４）
第２切り欠き部と第３切り欠き部とが一体であるので、チューブの生産性が良い。

（４−５）
セーラー１３ａの案内筒１３０ｂおよびチューブ１３ｂの断面形状が楕円形または半楕円形である。両者の断面が楕円に近づくほど断面積も増加するので、被包装物が通過し易くなる。

本発明によれば、チューブ１３ｂを進行中の被包装物の詰まりが抑制されるので、包装機全般に有用である。

１ 包装機
１３ 成形機構（フォーマ）
１３ａ セーラー
１３ｂ チューブ
１３ｂａ 投入部
１３ｂｂ 成形部
１３ｂｃ 排出部
１３０ｂ 案内筒
１３１ 第１切り欠き部
１３２ 第２切り欠き部
１３３ 第３切り欠き部

特開２００４−１４２８０６号公報

Claims (6)

1. 筒状に成形された包材内に被包装物を投下して製袋する包装機であって、
   シート状の包材を筒状に成形するフォーマを備え、
   前記フォーマは、
   シート状の前記包材を所定の般送方向に導く案内筒を有し、前記包材を前記案内筒の入口周縁に沿わせながら両端を合わせて環状に湾曲させるセーラーと、
   前記案内筒に挿入され、環状に湾曲した前記包材を前記案内筒の内周面とで挟み込んで筒状包材に成形するチューブと、
   を含み、
   前記チューブは、
   外周面が前記セーラーに覆われる成形部と、
   前記成形部よりも前記搬送方向上流側に位置し、前記被包装物が投入される上開口端を含む投入部と、
   前記成形部よりも前記搬送方向下流側に位置し、前記被包装物が排出される下開口端を含む排出部と、
   を有し、
   前記投入部の一部に、前記上開口端から前記成形部側に向って第１切り欠き部が設けられている、
   包装機。
2. 前記成形部のうち前記筒状包材の合せ目と対峙しない側の面に、第２切り欠き部が設けられている、
   請求項１に記載の包装機。
3. 前記第２切り欠き部は、前記案内筒の入口よりも前記搬送方向上流側にはみ出ており、そのはみ出し代は、被包装物の大きさに応じて異なる、
   請求項２に記載の包装機。
4. 前記排出部のうち前記筒状包材の合せ目と対峙しない側の面に、第３切り欠き部が設けられている、
   請求項２に記載の包装機。
5. 前記第２切り欠き部と前記第３切り欠き部とが一体である、
   請求項４に記載の包装機。
6. 前記セーラーの前記案内筒および前記チューブの断面形状が楕円形または半楕円形である、
   請求項１に記載の包装機。

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