JP2014040272A - 深絞り包装機 - Google Patents

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Abstract

【課題】 フィルムからのスクラップを生じさせずに包装容器を製造することができ、これにより、フィルム代、産業廃棄物処理費、及び、二酸化炭素排出量の削減を実現できる深絞り包装機を提供することを目的とする。
【解決手段】 深絞り包装機は、狭持爪12が、シール装置4の上金型と下金型とを閉じた際に、これら上金型と下金型とによって挟まれる範囲内に位置するトップフィルム3及びボトムフィルム2とは、非接触の状態となるように構成されており、また、狭持爪12が、クロスカッター装置9と触れる範囲内に位置するトップフィルム3及びボトムフィルム2とも、非接触の状態となるように構成されている。
【選択図】図1

Description

本発明は、食品等を包装するために使用される深絞り包装機に関するものであって、特に、フィルムからのスクラップを生じさせずに包装容器を製造することができ、これにより、フィルム代、産業廃棄物処理費、及び、二酸化炭素排出量の削減を実現できる深絞り包装機に関するものである。
従来より、食品等を包装するために使用される深絞り包装機として、図6に示したような深絞り包装機1が知られている。深絞り包装機1は、基本的に、凹状に成型されたボトムフィルム2に食材等(図示せず)を入れてからトップフィルム3を被せ、これらをシール装置4によってシール(密封)することによって、食材等が包装された容器5を製造するように構成されている。
なお、図6において、6はボトムフィルム2を金型によって凹状に成型するための成型装置を、7はボトムフィルム2の原反ロールを、8はトップフィルム3の原反ロールを、9はシールされたボトムフィルム2及びトップフィルム3を、これらが搬送される方向に対して垂直方向に切断するクロスカッター装置を、10はシールされたボトムフィルム2及びトップフィルム3を、これらが搬送される方向と平行に切断するレングスカッター装置を、11はボトムフィルム2を成型装置6へと導くためのインフィードローラーを、それぞれ示している。
図7は、深絞り包装機1のインフィードローラー11付近を拡大して示したものである。図示されているように、深絞り包装機1は、ボトムフィルム2を搬送する搬送装置として、ボトムフィルム2の両側縁を狭持する狭持爪12と、狭持爪12が固定されているエンドレスチェーン13と、エンドレスチェーン13が掛け渡されているスプロケット14とを有しており、ここでは図示されないモーターの駆動によってスプロケット14が回転し、これによりボトムフィルム2を図中矢印の方向へと搬送するように構成されている。
また、図8は、狭持爪12及びエンドレスチェーン13の詳細を示したものである。狭持爪12は、図示されているように、上側爪15と、下側爪16と、バネ17とからなり、バネ17の付勢作用によって、上側爪15と下側爪16とが密接することによって、狭持爪12が閉鎖し、ボトムフィルム2を狭持するような構成となっている。また、狭持爪12は、図7に示されているように、スプロケット14に同軸に付設されたカム板(図示せず)の作用によって、スプロケット14の位置において、上側爪15と下側爪16とが開放するようになっている。なお、この際、狭持爪12は、図7及び図9に示されているように、上側爪15のみが外側に移動しながら開放するようになっている。
ボトムフィルム2は、以上のような構成をした狭持爪12によってその両側縁を狭持され、成型装置6によって凹状に成型されてから、食材等(図示せず)が入れられた後、図6に示したように、トップフィルム3が被せられ、シール装置4によってシールされるようになっている。この際、狭持爪12は、図10に示したように、ボトムフィルム2を、スプロケット14の位置において狭持した後は、レングスカッター装置10の位置まで狭持し続けながら搬送するようになっている。また、トップフィルム3は、シール装置4へと搬送される前に、ボトムフィルム2と同様に、狭持爪12によってその両端縁が狭持され、その後、凹状成型後のボトムフィルム2と共に、シール装置4へと搬送されるようになっている。
そして、シール装置4は、図11に示した工程によって、ボトムフィルム2とトップフィルム3とをシールするようになっている。なお、図示されているように、シール装置4は、基本的に、上金型4aと、下金型4bと、シール熱板18とから構成されている。
まず、図中(A)に示したように、上下に開放した上金型4aと下金型4bとの間に、狭持爪12によって狭持されたボトムフィルム2及びトップフィルム3が搬送される。その後、図中(B)に示したように、下金型4bが上昇して、上金型4aと下金型4bとが閉じ、これと同時に、上下の金型4a,4bにそれぞれ設けられた通気孔19a,19bから空気が抜かれ、容器5の内部が真空状態とされる。
そして、図中(C)に示したように、シール熱板18が下降し、ボトムフィルム2とトップフィルム3とが熱溶着によってシールされ、容器5の密封が行われる。その後、シール熱板18の上昇と共に、下金型4bが下降して、上金型4aと下金型4bとが開き、図中(A)の状態に戻ることになる。これら図11の(A)〜(C)の工程が繰り返され、シール装置4によるシール工程が行われるようになっている。
なお、図中(B)の工程において、容器5内部の空気は、複数個の小さな矢印で示したように、ボトムフィルム2の両側付近から、下金型4bに設けられた通気管20を通って、容器5の外側へと抜けるようになっている。ここで、ボトムフィルム2には、図12で示したように、複数個のパンチ孔21が、ボトムフィルム2の両側縁に沿って設けられており、このパンチ孔21の位置と、通気管20の開口端20aの位置とが一致するようになっているので、容器5内部の空気は、パンチ孔21を抜けて、通気管20へと流れるようになっている。
なお、パンチ孔21は、ボトムフィルム2がシール装置4へと搬送されるまでに、スプロケット14に同軸に付設されたパンチ用歯車等(図示せず)によって、ボトムフィルム2にあけられるようになっている。また、パンチ孔21をあける際、パンチ時の抜きカスが落ちないよう、通常、その抜き孔形状が工夫されている。さらに、トップフィルム3の存在により、容器5内部の空気が、上金型4aの通気孔19aから抜けることはないが、容器5周囲の圧力バランスを保持するため、通気孔19aからも脱気を行うようにしている。
ところで、このような構成を有する深絞り包装機1を使用して容器5を製造する場合、パンチ孔21を設けることが必要不可欠となっていた。パンチ孔21を設けないと、容器5から空気を抜くことができないからである。そこで、パンチ孔21を設けるためのスペースを確保するべく、従来より、ボトムフィルム2の両側縁には、図12のSで示したような、所定幅の余剰部分が設けられていた。そして、この余剰部分Sは、容器5において不要なものとなるため、容器5の完成前に取り除く必要があり、通常は、レングスカッター装置10によって、製造時にスクラップとして切り落とされていた。
しかしながら、このようにして切り落とされたスクラップは、廃棄物として処理しなければならないため、その処理に手間と時間が掛かってしまう、という問題があった。
本願発明者は、このような実情のもと、以上の問題を解決することができる方法や手段について鋭意検討を重ねた。その結果、本願発明者は、所定の位置のボトムフィルム2やトップフィルム3から、狭持爪を離して動かすように深絞り包装機を構成することによって、以上のような問題を解決することができるという知見を得、本発明を創作するに至った。
なお、本発明を出願するにあたって、本願発明者及び出願人において過去の特許文献等を調査したところ、深絞り包装機に関し、下記の文献を発見することができたが、本発明に係る技術的思想等を詳述した特許文献については発見することができなかった。
特開平10−129632号公報 特開2005−225540号公報
本発明は、食品等を包装するために使用される深絞り包装機に関するものであって、特に、フィルムからのスクラップを生じさせずに包装容器を製造することができ、これにより、フィルム代、産業廃棄物処理費、及び、二酸化炭素排出量の削減を実現できる深絞り包装機を提供することを目的とする。
そのための手段として、本発明に係る深絞り包装機は、トップフィルムとボトムフィルムとを上金型と下金型とで挟んでシールするシール装置と、トップフィルム及び/又はボトムフィルムの両側縁を狭持する狭持爪と、当該狭持爪によって狭持されたトップフィルム及び/又はボトムフィルムを搬送する搬送装置と、を有する深絞り包装機であって、前記狭持爪が、前記シール装置の上金型と下金型とを閉じた際に、これら上金型と下金型とによって挟まれる範囲内に位置するトップフィルム及びボトムフィルムとは、非接触の状態となるように構成されていることを特徴としている。
また、本発明に係る深絞り包装機は、トップフィルムとボトムフィルムとを上金型と下金型とで挟んでシールするシール装置と、トップフィルム及び/又はボトムフィルムの両側縁を狭持する狭持爪と、当該狭持爪によって狭持されたトップフィルム及び/又はボトムフィルムを搬送する搬送装置と、を有する深絞り包装機であって、前記シール装置の上金型と下金型とを閉じた際に、これら上金型と下金型とによって挟まれる範囲内に位置するトップフィルム及びボトムフィルムと、前記狭持爪との間に、空隙が生じるように構成されていることも特徴としている。
さらに、本発明に係る深絞り包装機は、トップフィルムとボトムフィルムとを上金型と下金型とで挟んでシールするシール装置と、トップフィルム及び/又はボトムフィルムの両側縁を狭持する狭持爪と、当該狭持爪によって狭持されたトップフィルム及び/又はボトムフィルムを搬送する搬送装置と、シールされたトップフィルム及びボトムフィルムを所定の位置において切断するカッターと、を有する深絞り包装機であって、前記狭持爪が、前記シール装置の上金型と下金型とを閉じた際に、これら上金型と下金型とによって挟まれる範囲内に位置するトップフィルム及びボトムフィルムとは、非接触の状態となるように構成されており、また、前記狭持爪が、前記カッターと触れる範囲内に位置するトップフィルム及びボトムフィルムとも、非接触の状態となるように構成されていることも特徴としている。
また、本発明に係る深絞り包装機は、トップフィルムとボトムフィルムとを上金型と下金型とで挟んでシールするシール装置と、トップフィルム及び/又はボトムフィルムの両側縁を狭持する狭持爪と、当該狭持爪によって狭持されたトップフィルム及び/又はボトムフィルムを搬送する搬送装置と、シールされたトップフィルム及びボトムフィルムを所定の位置において切断するカッターと、を有する深絞り包装機であって、前記シール装置の上金型と下金型とを閉じた際に、これら上金型と下金型とによって挟まれる範囲内に位置するトップフィルム及びボトムフィルムと、前記狭持爪との間に、空隙が生じるように構成されており、また、前記カッターと触れる範囲内に位置するトップフィルム及びボトムフィルムと、前記狭持爪との間にも、空隙が生じるように構成されていることも特徴としている。
本発明によれば、食品等を包装するために使用される深絞り包装機に関するものであって、特に、フィルムからのスクラップを生じさせずに包装容器を製造することができ、これにより、フィルム代、産業廃棄物処理費、及び、二酸化炭素排出量の削減を実現できる深絞り包装機を提供することができる。
本発明の実施形態に係る深絞り包装機1を示す図。 本発明の実施形態におけるボトムフィルム2を示す図。 本発明の実施形態に係る深絞り包装機1を示す図。 フィルム仮付装置22を示す図。 本発明の実施形態におけるボトムフィルム2を示す図。 深絞り包装機1を示す図。 深絞り包装機1が有する搬送装置を示す図。 狭持爪12及びエンドレスチェーン13を示す図。 狭持爪12及びエンドレスチェーン13を示す図。 従来の深絞り包装機1を示す図。 従来の深絞り包装機1のシール装置4を示す図。 従来の深絞り包装機1におけるボトムフィルム2を示す図。 本発明の実施形態に係るチェーン13を示す図。 本発明の実施形態に係るチェーン13を示す図。
以下、本発明に係る深絞り包装機を実施するための形態について説明する。なお、本実施形態に係る深絞り包装機も、基本的な構成は、図6に示した従来のものと変わらないため、ここでの説明においても、図6、及び、図6で使用した符号をそのまま使用する。
本実施形態に係る深絞り包装機1が、従来のものと異なる点は、図1に示したように、シール装置4、及び、クロスカッター装置9が作動する位置において、狭持爪12が、ボトムフィルム2やトップフィルム3を狭持せず、これらから離れて動くように構成されている点である。なお、図1において、ボトムフィルム2を最初に狭持する位置に存在するスプロケットを、第1のスプロケット14aとし、その後エンドレスチェーン13が触れることになるスプロケットを、本出願書類においては、順番に第2〜第11のスプロケット(14b〜14k)と示すことにする。
まず、シール装置4が作動する位置においては、図示されているように、エンドレスチェーン13が、第2のスプロケット14b、及び、第3のスプロケット14cに導かれて、下金型4bの下側を通り、その後、第4のスプロケット14d、及び、第5のスプロケット14eに導かれて、ボトムフィルム2及びトップフィルム3を狭持できる高さにまで、再び戻ってくるようになっている。
ここで、第2のスプロケット14bには、これと同軸にカム板(図示せず)が付設されており、この作用によって、第2のスプロケット14bの位置において、上側爪15と下側爪16とが開放し、これにより、狭持爪12は、ボトムフィルム2及びトップフィルム3とから離れるようになっている。
また、第5のスプロケット14eにも、これと同軸にカム板(図示せず)が付設されており、この作用によって、第5のスプロケット14eの位置において、上側爪15と下側爪16とが閉鎖し、これにより、狭持爪12は、ボトムフィルム2及びトップフィルム3とを狭持できるようになっている。
すなわち、本実施形態に係る深絞り包装機1は、狭持爪12が、シール装置4の上金型4aと下金型4bとを閉じた際に、これら上金型4aと下金型4bとによって挟まれる範囲内に位置するトップフィルム3及びボトムフィルム2とは、非接触の状態となるように構成されていることを特徴としている。
また、この特徴については、本実施形態に係る深絞り包装機1が、シール装置4の上金型4aと下金型4bとを閉じた際に、これら上金型4aと下金型4bとによって挟まれる範囲内に位置するトップフィルム3及びボトムフィルム2と、狭持爪12との間に、空隙が生じるように構成されていると言い換えることもできる。
さらに、クロスカッター装置9が作動する位置においては、図示されているように、エンドレスチェーン13が、第6のスプロケット14f、及び、第7のスプロケット14gに導かれて、ボトムフィルム2及びトップフィルム3の高さよりも下側に移動し、その後、第8のスプロケット14hに導かれて、ボトムフィルム2及びトップフィルム3を狭持できる高さにまで、再び戻ってくるようになっている。
ここでも、第6のスプロケット14fには、これと同軸にカム板(図示せず)が付設されており、この作用によって、第6のスプロケット14fの位置において、上側爪15と下側爪16とが開放し、これにより、狭持爪12は、ボトムフィルム2及びトップフィルム3とから離れるようになっている。
また、第8のスプロケット14hにも、これと同軸にカム板(図示せず)が付設されており、この作用によって、第8のスプロケット14hの位置において、上側爪15と下側爪16とが閉鎖し、これにより、狭持爪12は、ボトムフィルム2及びトップフィルム3とを狭持できるようになっている。
すなわち、本実施形態に係る深絞り包装機1は、狭持爪12が、クロスカッター装置9と触れる範囲内に位置するトップフィルム3又はボトムフィルム2とも、非接触の状態となるように構成されていることを特徴としている。
また、この特徴については、本実施形態に係る深絞り包装機1が、クロスカッター装置9と触れる範囲内に位置するトップフィルム3又はボトムフィルム2と、狭持爪12との間にも、空隙が生じるように構成されていると言い換えることもできる。
なお、以上の実施形態においては、エンドレスチェーン13を、ボトムフィルム2及びトップフィルム3を狭持できる高さよりも低くすることによって、狭持爪12が、トップフィルム3及びボトムフィルム2と非接触の状態となるようにしているが、狭持爪12が、トップフィルム3及びボトムフィルム2と非接触の状態となることができれば、その手段は特に限定されることはない。
例えば、図13に示したように、チェーン13のシャフト27を、一般的なものよりも長くすることで、狭持爪12が、トップフィルム3及びボトムフィルム2と非接触の状態となるようにすることも可能である。以下、この実施形態の詳細についても説明する。
図13に示したチェーン13は、シャフト27が長くなっており、チェーン13のローラ28が、シャフト27に沿って大きく横移動できるようになっている。そのため、本実施形態に係るチェーン13を備えた深絞り包装機1においては、図14に示したような断面形状をしたオープナーブロック29を、狭持爪12及びチェーン13の下側に配置し、これを、図14(a)から(b)に示したように、上昇させてから横方向に移動させることによって、チェーン13の外プレート30を横移動させると共に、狭持爪12を開放させられるようになっている。
そして、この構成により、本実施形態に係るチェーン13を備えた深絞り包装機1は、トップフィルム3又はボトムフィルム2が、シール装置4の上金型4aと下金型4bとを閉じた際に、これら上金型4aと下金型4bとによって挟まれる範囲内の位置や、クロスカッター装置9と触れる範囲内の位置において、狭持爪12が、トップフィルム3及びボトムフィルム2と非接触の状態となるようになっている。
なお、オープナーブロック29が移動する位置においては、図14に示したようなチェーンガイド31が固定設置されており、オープナーブロック29が横移動しても、それに伴って、ローラ28が横移動しないようになっている。また、図14において、29aは、オープナーブロック29に設けられた溝であって、プレート30を、オープナーブロック29によって外シャフト27に沿って横移動させるための溝を示している。
さらに、本実施形態においては、図13に示したように、シャフト27とローラ28との間に、スリーブ32を通すことによって、チェーン13にテンションが加わった場合であっても、スリーブ32のみがこの力を受け、ローラ28がシャフト27に沿って抵抗なく横移動できるようにも構成されている。
以上の実施形態に係る深絞り包装機1は、以上のような構成となっているので、シール装置4によってボトムフィルム2及びトップフィルム3をシールする際、それらの両側縁が狭持爪12によって狭持されることがない。そのため、容器5内部を真空状態にする際、ボトムフィルム2及びトップフィルム3の両側縁から空気を抜くことができるため、ボトムフィルム2にパンチ孔21を設ける必要がない。従って、本実施形態に係る深絞り包装機1を使用すれば、図2に示したような、パンチ孔を設けるためのスペースを必要としないボトムフィルム2を使用することができ、スクラップを生じさせることなく、容器5を製造することができる。これにより、産業廃棄物処理費、及び、二酸化炭素排出量の削減を実現することができる。
また、以上の実施形態に係る深絞り包装機1を使用すれば、パンチ孔21を設けるためのスペースが不要となる上、シール装置4及びクロスカッター装置9の作動位置における狭持爪12の干渉を考慮する必要がないので、ボトムフィルム2及びトップフィルム3のいずれについても、従来よりも幅が狭いものを使用することができ、これにより、フィルム代を削減することができる。なお、本願発明者の試算によれば、現在、一般的なフィルムの幅が420mmであるところ、これを380mm幅に置き換えることができ、幅の減少がそのままフィルムの価格に反映されることから、実に、10%近くフィルム代を削減することができると認められる。
次に、本発明の別の実施形態について説明する。本実施形態に係る深絞り包装機1が、先の実施形態のものと異なる点は、図3の中央付近に示したように、フィルム仮付装置22をさらに有している点である。フィルム仮付装置22は、図示されているように、トップフィルム3のリターンローラー23とシール装置4との間のエンドレスチェーン13の上側に配置され、ボトムフィルム2とトップフィルム3とがシール装置4によってシールされる前に、ボトムフィルム2とトップフィルム3とを、仮付けするように構成されている。
図4は、フィルム仮付装置22の基本構造を示したものである。図示されているように、フィルム仮付装置22は、カートリッジヒーター24と、エアーシリンダー25とから構成されており、カートリッジヒーター24の下側には、その先端にまで熱を伝達できるように構成された三つの突設部24aが設けられている。そして、カートリッジヒーター24は、エアーシリンダー25によって上下に動くようになっており、シール装置4の手前において、突設部24aの熱によってボトムフィルム2とトップフィルム3とを溶着して仮付けするようになっている。図5は、このフィルム仮付装置22によって仮付された状態のボトムフィルム2とトップフィルム3とを示したものであって、本図において、26は、突設部24aの熱によって溶着された仮付スポットを示している。
このようなフィルム仮付装置22を有することで、本実施形態に係る深絞り包装機1では、ボトムフィルム2とトップフィルム3とが仮付されるため、シール装置4を通過する際に、狭持爪12によって狭持されなくても、トップフィルム3からのボトムフィルム2の垂れ下がりを防止することができ、また、ボトムフィルム2とトップフィルム3との幅方向へのズレを効果的に防止することもできる。なお、仮付スポット26は、非常に小さな面積であって、隣同士との間隔も十分にあるため、仮付後のシール装置4において容器5から空気を抜く際にも、特に問題にはならないようになっている。
以上に説明したように、本発明によれば、食品等を包装するために使用される深絞り包装機に関するものであって、特に、フィルムからのスクラップを生じさせずに包装容器を製造することができ、これにより、フィルム代、産業廃棄物処理費、及び、二酸化炭素排出量の削減を実現できる深絞り包装機を提供することができる。
1 :深絞り包装機、
2 :ボトムフィルム、
3 :トップフィルム、
4 :シール装置、
5 :容器、
6 :成型装置、
7 :ボトムフィルム2の原反ロール、
8 :トップフィルム3の原反ロール、
9 :クロスカッター装置、
10:レングスカッター装置、
11:インフィードローラー、
12:狭持爪、
13:エンドレスチェーン、
14:スプロケット、
15:上側爪、
16:下側爪、
17:バネ、
18:シール熱板、
19a,19b:通気孔、
20:通気管
21:パンチ孔、
22:フィルム仮付装置、
23:リターンローラー、
24:カートリッジヒーター、
25:エアーシリンダー、
26:仮付スポット、
27:シャフト、
28:ローラ、
29:オープナーブロック、
29a:オープナーブロック29に設けられた溝、
30:外プレート、
31:チェーンガイド、
32:スリーブ

Claims (4)

  1. トップフィルムとボトムフィルムとを上金型と下金型とで挟んでシールするシール装置と、トップフィルム及び/又はボトムフィルムの両側縁を狭持する狭持爪と、当該狭持爪によって狭持されたトップフィルム及び/又はボトムフィルムを搬送する搬送装置と、を有する深絞り包装機であって、
    前記狭持爪が、前記シール装置の上金型と下金型とを閉じた際に、これら上金型と下金型とによって挟まれる範囲内に位置するトップフィルム及びボトムフィルムとは、非接触の状態となるように構成されていることを特徴とする深絞り包装機。
  2. トップフィルムとボトムフィルムとを上金型と下金型とで挟んでシールするシール装置と、トップフィルム及び/又はボトムフィルムの両側縁を狭持する狭持爪と、当該狭持爪によって狭持されたトップフィルム及び/又はボトムフィルムを搬送する搬送装置と、を有する深絞り包装機であって、
    前記シール装置の上金型と下金型とを閉じた際に、これら上金型と下金型とによって挟まれる範囲内に位置するトップフィルム及びボトムフィルムと、前記狭持爪との間に、空隙が生じるように構成されていることを特徴とする深絞り包装機。
  3. トップフィルムとボトムフィルムとを上金型と下金型とで挟んでシールするシール装置と、トップフィルム及び/又はボトムフィルムの両側縁を狭持する狭持爪と、当該狭持爪によって狭持されたトップフィルム及び/又はボトムフィルムを搬送する搬送装置と、シールされたトップフィルム及びボトムフィルムを所定の位置において切断するカッターと、を有する深絞り包装機であって、
    前記狭持爪が、前記シール装置の上金型と下金型とを閉じた際に、これら上金型と下金型とによって挟まれる範囲内に位置するトップフィルム及びボトムフィルムとは、非接触の状態となるように構成されており、
    また、前記狭持爪が、前記カッターと触れる範囲内に位置するトップフィルム及びボトムフィルムとも、非接触の状態となるように構成されていることを特徴とする深絞り包装機。
  4. トップフィルムとボトムフィルムとを上金型と下金型とで挟んでシールするシール装置と、トップフィルム及び/又はボトムフィルムの両側縁を狭持する狭持爪と、当該狭持爪によって狭持されたトップフィルム及び/又はボトムフィルムを搬送する搬送装置と、シールされたトップフィルム及びボトムフィルムを所定の位置において切断するカッターと、を有する深絞り包装機であって、
    前記シール装置の上金型と下金型とを閉じた際に、これら上金型と下金型とによって挟まれる範囲内に位置するトップフィルム及びボトムフィルムと、前記狭持爪との間に、空隙が生じるように構成されており、
    また、前記カッターと触れる範囲内に位置するトップフィルム及びボトムフィルムと、前記狭持爪との間にも、空隙が生じるように構成されていることを特徴とする深絞り包装機。
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