JP2015217944A - 多列自動包装機 - Google Patents

Abstract

【課題】 包装フィルムを多列にスリットして、これらの包装フィルムを用いて同時に並行して多列で包装袋を自動生産することができる多列自動包装機を提供する。【解決手段】 本発明は、包装フィルムを複数条の包装フィルムにスリットするセンタースリッター４と、包装フィルムの幅方向中心を挟んで両側の２条の包装フィルムの進行方向を相互に離間する方向に略９０度折り返しその後下向きに方向転換させて裏面同士を対面させる第１フィルム折返部５０と、第１フィルム折返部５０から所定に離間した位置において前記包装フィルムの幅方向中心両側の２条の両側の２条の包装フィルムの進行方向を相互に離間する方向に略９０度折り返しその後下向きに方向転換させて裏面同士を対面させる第２フィルム折返部６０と、縦シール装置７０、７１、横シール装置８０、８１（ ９０、９１）と、内容物充填装置５と、を含んで構成する。【選択図】図１

Description

本発明は、包装フィルム（包材）を用いて被包装材料（内容物）を自動的に充填包装する自動包装機の技術分野に属する。より詳細には、帯状の包装フィルムを複数条にスリットし、これら複数条にスリットされた包装フィルムを用いて包装袋を形成する多列自動包装機に関する。

従来、円筒状に巻回された帯状の包装フィルムを２条にスリット（切り込みを入れて分割）し長手方向に延びる細長な略筒状にフォーミングして包装袋を形成する自動包装機の一例として、特許文献１に記載されているようなものがある。

このものは、包装フィルムを二条にスリットした後、下流工程における幅方向におけるスペースを確保するなどの目的から、Σ形状のΣ板を利用し、二条にスリットされた包装フィルムの幅方向の間隔を広げるような機構を備えて構成されている。

図４、図５に示すように、幅の広い包装フィルムＦは、スリッター装置ＦＸによって包装フィルムＦの中央付近をスリットされて２条の包装フィルムＦ’に加工され、直ちにΣ板１２の下側に掛け渡されて二等辺三角形状の切り込み部から上方に対して略直角に折り曲げられる。この時スリットされた包装フィルムＦ’は、図５に示すように、二等辺三角形状の切り込み部において上方に送られつつお互いが水平面に対して４５度の角度を持って切り開かれている。そして、真上に配置されている二等辺三角形状の切り出し部を有する三角板１３に掛け渡される。

なお、このΣ板１２の二等辺三角形状の切り込み部と三角板１３の二等辺三角形状の切り出し部は、図４に示すように、略９０度の頂角を有しており、上面より見てお互いの二等辺三角形状が一致勘合するような形をしている。そして、図５に示すように、三角板１３はΣ板１２の上方に位置している。

このため、三角板１３に掛け渡された２条の包装フィルムＦ’は、三角板１３の二等辺三角形状の切り出し部で包材送り方向に略直角に折り曲げられると、上方に切り開かれた状態から以前の搬送方向と同一の方向に整えられることになる。同時に、この２条の包装フィルムＦ’は、Σ板１２の切り込み部と三角板１３の切り出し部の間に掛け渡されており、この間はお互いが水平面に対して４５度の角度を持って切り開かれているため、この２条の包装フィルム間に所望の隙間間隔（所望の２条の包装フィルムの幅方向間隔）を発生させることが可能となっている。

特許第４５４９７６３号公報

しかしながら、近年では、より生産性を高めるために、１条の幅広の包装フィルムを４列或いはそれ以上の多列にスリット（分割）して、これらの包装フィルムを用いて同時に並行して多列（複数並列）で４方シールの包装袋を自動生産したいといった要望も高まっている。

このため、特許文献１のような構成のままでは、上記要請に十分に応えることが難しいといった実情がある。

本発明は、このような実情に鑑みなされたもので、簡単かつ低コストな構成でありながら、包装フィルムを多列にスリットして、これらの包装フィルムを用いて同時に並行して多列（複数並列）で４方シールの包装袋を自動生産することができる多列自動包装機を提供することを目的とする。

このため、本発明に係る多列自動包装機は、
１条の幅広の包装フィルムをフィルム搬送方向に沿ってスリットして複数条の包装フィルムにするスリッターと、
これら複数条のスリットのうちの包装フィルムの幅方向中心を挟んで両側の２条の包装フィルムの進行方向を相互に離間する方向に略９０度折り返し、その後下向きに方向転換させて裏面同士を対面させる第１フィルム折返部と、
第１フィルム折返部から所定に離間した位置において、前記包装フィルムの幅方向中心両側の２条の両側の２条の包装フィルムの進行方向を相互に離間する方向に略９０度折り返し、その後下向きに方向転換させて裏面同士を対面させる第２フィルム折返部と、
を備えると共に、
第１フィルム折返部により裏面同士を対面させられた２条の包装フィルム及び第２フィルム折返部により裏面同士を対面させられた２条の包装フィルムに対して縦シールを施す縦シール装置と、
第１フィルム折返部により裏面同士を対面させられた２条の包装フィルム及び第２フィルム折返部により裏面同士を対面させられた２条の包装フィルムの上部と底部を横シールする横シール装置と、
縦シールと底部に横シールを施された上方開口の包状の包装フィルム内に内容物を充填する内容物充填装置と、
を含んで構成したことを特徴とする。

本発明において、第１フィルム折返部と、第１フィルム折返部から所定に離間した位置に配設される第２フィルム折返部と、の搬送方向距離の差分を吸収するバッファ機能が備えられたことを特徴とすることができる。

本発明において、バッファ機能は、第１フィルム折返部において包装フィルムを下向きに方向転換させる複数の外側方向転換ローラと、これに対応して設けられた複数の内側方向転換ローラと、に巻き掛けることで、搬送方向距離の差分を吸収することを特徴とすることができる。

本発明において、前記内側方向転換ローラの前記外側方向転換ローラに対する相対距離が変更可能に構成されたことを特徴とすることができる。

本発明において、前記縦シール装置は、第１フィルム折返部により裏面同士を対面させられた２条の包装フィルム及び第２フィルム折返部により裏面同士を対面させられた２条の包装フィルムの少なくとも一方に対して複数列の包装袋が形成されるように複数列の縦シールを施すことを特徴とすることができる。

本発明によれば、簡単かつ低コストな構成でありながら、包装フィルムを多列にスリットして、これらの包装フィルムを用いて同時に並行して多列（複数並列）で４方シールの包装袋を自動生産することができる多列自動包装機を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係る８列自動包装機の一構成例を示す正面図である。 （Ａ）は同上実施の形態に係る８列自動包装機の第１及び第２フィルム折返部の平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ’矢視図であり、（Ｃ）は（Ａ）の左側面図である。 （Ａ）は図２（Ａ）のＢ−Ｂ’矢視図であり、（Ｂ）は図２（Ａ）のＣ−Ｃ’矢視図である。 同上実施の形態に係る８列自動包装機の縦シール装置、第１横シール装置、及び第２横シール装置を抜き出して示す側面図である。 従来の多列自動包装機におけるΣ板による包装フィルムの搬送機構を説明するための平面図である。 図５の側面図である。

以下に、本発明に係る一実施の形態を、添付の図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施の形態により、本発明が限定されるものではない。

本実施の形態に係る８列式ロールタイプ自動包装機（２列×４のロールタイプ自動包装機）１は、同時に８列（２列をそれぞれ４列に小分け）で４方シール（４つの辺がシールされるタイプ）の包装袋を連続的に自動生産できるように構成されている。

図１に示すように、８列（２列×４）ロールタイプ自動包装機１の右側部分に、包装フィルムＦが巻回された原反ロールＦＨが、所定のテンションを保ちつつフィルムを送り出し可能な支持軸２に脱着可能に支持されている。

そして、８列（２列×４）ロールタイプ自動包装機１には、包装フィルムＦを送るフィルム送り装置３と、１条の幅広の包装フィルムＦを４条の包装フィルムＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４に分割するセンタースリッター（カッター）４が備えられている。

図２に示すように、センタースリッター（カッター）４では、包装フィルムＦの幅方向（包装フィルムＦの搬送方向と略直交する方向）に沿って包装フィルムＦを４つに分割するようにカッターが備えられている。

４条に分割された包装フィルムＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４のうちの、内側の２条であるＦ２、Ｆ３は、Ｖ字状のＶ字溝５１を有する第１フィルム折返部（Σ形状を有するΣ板）５０に送られて、包装フィルムＦ２、Ｆ３はそれぞれＶ字溝５１の一辺５１Ａ、５１Ｂに沿ってＶ字溝５１の裏側（表側であっても良い）に折り返されることで（図２（Ｂ）、図３（Ａ）参照）、図２（Ａ）、図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示すように、それぞれ反対方向に略９０°向きを換えられた後、その先の外側方向転換ローラ５２Ａ、５２Ｂによって、図１において下向きに搬送方向が方向転換されて、包装フィルムＦ２、Ｆ３は、図２（Ｂ）に示すように、裏面同士が対面（幅方向において対面）された状態で、図１の下方（略鉛直方向）に向けて搬送されるようになっている。

なお、第１フィルム折返部（Σ形状を有するΣ板）５０のＶ字溝５１は、包装フィルムＦ２（Ｆ３）の搬送方向下流側が略４５度外側に拡大（傾斜）するように切り欠いたΣ形状の板状部材（Σ板）により構成されている。

この一方、４条に分割された包装フィルムＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４のうちの、外側の２条であるＦ１、Ｆ４は、Ｖ字状のＶ字溝６１を有する第２フィルム折返部６０に送られて、包装フィルムＦ１，Ｆ４はそれぞれＶ字溝６１の一辺６１Ａ、６１Ｂに沿ってＶ字溝６１の裏側（表側であっても良い）に折り返されることで（図２（Ｃ）、図３（Ａ）参照）、図２（Ｃ）、図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示すように、それぞれ反対方向に略９０°向きを換えられた後、その先の外側方向転換ローラ６２Ａ、６２Ｂによって、図１において下向きに搬送方向が方向転換されて、包装フィルムＦ１、Ｆ４は、図２（Ｃ）に示すように、裏面同士が対面（幅方向において対面）された状態で、図１の下方（略鉛直方向）に向けて搬送されるようになっている。

なお、第２フィルム折返部（Σ形状を有するΣ板）６０のＶ字溝６１は、包装フィルムＦ１（Ｆ４）の搬送方向下流側が略４５度外側に拡大（傾斜）するように切り欠いた板状部材により構成されている。

その後、第１フィルム折返部（Σ形状を有するΣ板）５０によって折り返されて重ね合わされた包装フィルムＦ２、Ｆ３は、図１に示すように、４列に小分け可能に、縦シール装置７０によって、５列分（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５）のサイドシール（熱シール）を施される。なお、中央寄りの３列（Ｓ２、Ｓ３，Ｓ４）のシール幅は、４列に小分けしたときに縦シール幅が確保できるように、最外側（Ｓ１，Ｓ５）のシール幅に比べて幅広に形成されている。

なお、包装フィルムＦは、例えば、熱により溶着可能なフィルムで、ＰＥＴ等のベースフィルム、このベースフィルムよりも融点の低いポリエチレン等のヒートシールフィルムから構成されることができる。なお、包装フィルムとしては、ベースフィルム、中間フィルム、ヒートシールフィルムの３層構造のものなどを採用することもできる。

縦シール装置７０は、重ね合わされた包装フィルムＦ２、Ｆ３の両サイドの２列と、内側に３列分の縦シールを形成するために、重ね合わされた包装フィルムＦ２、Ｆ３をヒーターが内蔵された縦ヒートシールロール（図４参照）に挟み込むことでヒートシールを施して縦シール（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５）を形成する。

重ね合わされた包装フィルムＦ１、Ｆ４については、縦シール装置７１により、上記と同様の処理がなされる。なお、縦シール装置７０、７１は、共通の駆動源により一体的に回転する構成とすることもできる。

その後、縦シールが施された包装フィルムＦ２、Ｆ３（Ｆ１、Ｆ４）は、第１横シール装置８０（８１）の横ヒートシールロールの横ヒートシール刃（図４参照）により横シールされ、一の横ヒートシール刃により包装袋の底部（搬送方向に連接されている上流側の包装袋にあっては上部に相当する）に対応する位置に横シールが施されると共に、他の横ヒートシール刃により包装袋の上部（搬送方向に連接されている下流側の包装袋にあっては底部に相当する）に対応する位置に横シールが施されるようになっている。なお、第１横シール装置８０、８１は、共通の駆動源により一体的に回転する構成とすることもできる。

そして、包装袋の底部に対応する位置に横シールが施された後、包装袋の上部に対応する位置に横シールが施されるまでの間において、原料充填ノズル５から、内容物（例えば、粉状、粒状、小片状、液状、ゲル状などの原料）が包装袋内に充填される。すなわち、両サイドの縦シールと底部が横シールされ上方開口の袋状に形成された包装フィルムＦ２、Ｆ３（Ｆ１、Ｆ４）内に先端が挿入された状態となっている原料充填ノズル５から、内容物（例えば、粉状、粒状、小片状、液状、ゲル状などの原料）が包装袋内に充填される。

内容物の充填後、包装フィルムＦ２、Ｆ３（Ｆ１、Ｆ４）の内容物充填部の上部と底部の横シール（第１横シール装置８０（８１）による横シールと同じ位置）の上に重ねるように、第２横シール装置９０（９１）の横ヒートシールロールの横ヒートシール刃（図４参照）により横シールを施して、横シールの密着性の強化や模様付けなどが行われ、内容物が密封された４方シールの包装袋が完成される。なお、第２横シール装置９０、９１は、共通の駆動源により一体的に回転する構成とすることもできる。

その後、包装フィルムの搬送方向に連接されると共に幅方向に４列連接された状態の包装袋は、開封用の切り込みを入れるノッチ装置６、幅方向の４列を分断するスリット装置７、搬送方向における連接を横シールの略中央付近で分断する横カッター装置８へと送られ、個別（或いは所定個数毎）にカットされた包装袋（包装体）とされて、滑り台状のシューター９により外部へ搬出され、内容物が充填された包装袋が自動生産されるようになっている。

ところで、本実施の形態では、上述したように、センタースリッター４により、１条の幅広の包装フィルムＦを４条の包装フィルムＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４にスリット（分割）し、包装フィルムＦ２、Ｆ３については、第１フィルム折返部（Σ形状を有するΣ板）５０により、それぞれを反対方向に略９０°方向を換えて折り返されると共に、外側方向転換ローラ５２Ａ、５２Ｂによって、図１において下向きに方向転換されることで、包装フィルムＦ２、Ｆ３は、図２（Ｂ）に示すように、裏面同士が対面（幅方向において対面）された状態で、図１の下方（略鉛直方向）に向けて搬送されて下流工程の縦シール装置７０、第１横シール装置８０、第２横シール装置９０へ搬送されるようになっている。

一方で、包装フィルムＦ１、Ｆ４については、第２フィルム折返部６０により、それぞれを反対方向に略９０°方向を換えて折り返されると共に、外側方向転換ローラ６２Ａ、６２Ｂによって、図１において下向きに方向転換されることで、包装フィルムＦ１、Ｆ４は、図２（Ｃ）に示すように、裏面同士が対面（幅方向において対面）された状態で、図１の下方（略鉛直方向）に向けて搬送されて下流工程の縦シール装置７１、第１横シール装置８１、第２横シール装置９１へ搬送されるようになっている。

ここで、裏面同士が対面された状態の包装フィルムＦ２、Ｆ３が縦シール装置７０へ到達する際の位置と、裏面同士が対面された状態の包装フィルムＦ１、Ｆ４が縦シール装置７１へ到達する位置と、の間には、第１フィルム分割折返部（Σ形状を有するΣ板）５０と、第２フィルム分割折返部６０と、の間の搬送方向における距離の差分（図１、図２（Ａ）参照）だけ、ズレが生じることになる。

このようなズレは、自動生産を続けながら原反ロールＦＨを入れ替えるような場合に、Ｆ２，Ｆ３側の長さと、Ｆ１，Ｆ４側の長さが大きく異なるため、簡単には原反ロールＦＨを入れ替えることができなくなるなど支障を来たすことになる。

また、包装フィルムが無地であるような場合は別として、包装フィルムに商品名や商品説明のプリントが施されている場合には、横シール位置との関係で、Ｆ２，Ｆ３側の位置に合わせると、Ｆ１，Ｆ４側ではプリント部分と横シールとが干渉してしまうといったおそれがあるため、プリントの有する機能（商品名表示機能や商品説明機能）及び見栄えを損なうといった問題が生じることになる。

このため、本実施の形態に係る８列式ロールタイプ自動包装機（２列×４のロールタイプ自動包装機）１には、第１フィルム折返部（Σ形状を有するΣ板）５０には、第２フィルム折返部６０との間の搬送方向における距離の差分を吸収するためのバッファ機能が備えられている。

具体的には、図２（Ｂ）に示すように、外側方向転換ローラ５２Ａ（５２Ｂ）が複数設けられていると共に、これら外側方向転換ローラ５２Ａ（５２Ｂ）から出た包装フィルムＦ２（Ｆ３）が巻き掛けられて別の外側方向転換ローラ５２Ａ（５２Ｂ）へ送り出す内側方向転換ローラ５２Ｃ（５２Ｄ）が、複数の外側方向転換ローラ５２Ａ（５２Ｂ）（ｎ個）に対応して複数（ｎ−１個）設けられている。

これにより、包装フィルムＦ２、Ｆ３は、複数の外側方向転換ローラ５２Ａ（５２Ｂ）と、これに対応して設けられた複数の内側方向転換ローラ５２Ｃ（５２Ｄ）と、に巻き掛けられることで、第２フィルム折返部６０を通過する包装フィルムＦ１、Ｆ４との間の搬送方向における距離のズレ（差分）が調整（吸収）され、包装フィルムＦ２、Ｆ３の搬送方向位置と、包装フィルムＦ１、Ｆ４の搬送方向位置と、の同期を図る（位置ズレを無くす）ことができることになる。

従って、本実施の形態に係る８列式ロールタイプ自動包装機（２列×４のロールタイプ自動包装機）１によれば、自動生産を続けながら、簡単に、消費された原反ロールＦＨを新しい原反ロールＦＨに入れ替えることができると共に、プリント部分と横シールとが干渉してしまいプリントの有する機能（商品名表示機能や商品説明機能）及び見栄えを損なうといったおそれを回避することができることになる。

なお、包装フィルムＦ２、Ｆ３の搬送方向位置（包装フィルムＦ１、Ｆ４との位置ズレ）に対する微調整を行うことができるように、内側方向転換ローラ５２Ｃ（５２Ｄ）は、図３（Ａ），図３（Ｂ）に示すように、複数の外側方向転換ローラ５２Ａ（５２Ｂ）に対する相対距離を変更可能に構成されている。

以上で説明したように、本実施の形態に係る８列式ロールタイプ自動包装機（２列×４のロールタイプ自動包装機）１によれば、簡単かつ低コストな構成でありながら、包装フィルムを多列にスリットして、これらの包装フィルムを用いて同時に並行して多列（複数並列）で４方シールの包装袋を自動生産することができる多列自動包装機を提供することができる。

更に、本実施の形態に係る８列式ロールタイプ自動包装機（２列×４のロールタイプ自動包装機）１によれば、１条の包装フィルムをスリットして複数条の包装フィルムとして、これらを用いて包装袋を生産する際に、複数条の包装フィルム間の搬送方向における位置ズレを調整することができるようにしたので、自動生産を続けながら、簡単に、消費された原反ロールＦＨを新しい原反ロールＦＨに入れ替えることができると共に、プリント部分と横シールとが干渉してしまいプリントの有する機能（商品名表示機能や商品説明機能）及び見栄えを損なうといったおそれを回避することができる。

なお、本実施の形態では、１条の幅広の包装フィルムを４条にスリットし、これらのうちの２条を重ね合わせた後、それぞれを更に４列にスリットする場合を一例として説明したが、これに限定されるものではなく、１条の幅広の包装フィルムを６条以上にスリットする場合にも適用可能であり、その６条以上にスリットされた包装フィルムに対して、更に複数の列にスリットする場合、或いは６条以上にスリットされた包装フィルムを更にスリットすることなく包装袋を生産する場合にも適用可能である。

また、本実施の形態においては、１条の幅広の包装フィルムを略同じ幅で複数条にスリットしたが、裏面同士が重ね合わされるもの同士の幅が同じであれば、複数条にスリットされる包装フィルムの全てが同じ幅にスリットされる必要はないものである。

以上で説明した実施の形態は、本発明を説明するための例示に過ぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更を加え得ることは勿論である。

１ ８列式ロールタイプ自動包装機（本発明に係る多列自動包装機）
２ 支持軸
３ フィルム送り装置
４ センタースリッター（本発明に係るスリッターに相当）
５ 原料充填ノズル
５０ 第１フィルム折返部（Σ形状を有するΣ板）
５１ Ｖ字溝
５２Ａ，５２Ｂ 外側方向転換ローラ（バッファ機能の一部に相当）
５２Ｃ、５２Ｄ 内側方向転換ローラ（バッファ機能の一部に相当）
６０ 第２フィルム折返部
６１ Ｖ字溝
６２Ａ、６２Ｂ 外側方向転換ローラ
７０、７１ 縦シール装置
８０、８１ 第１横シール装置
９０、９１ 第２横シール装置
Ｆ 包装フィルム
Ｆ２、Ｆ３ 包装フィルム（幅方向中心を挟んで両側の２条の包装フィルム）
Ｆ１、Ｆ４ 包装フィルム（Ｆ２、Ｆ３の両側の２条の包装フィルム）
ＦＨ 原反ロール

Claims (5)

1. １条の幅広の包装フィルムをフィルム搬送方向に沿ってスリットして複数条の包装フィルムにするスリッターと、
   これら複数条のスリットのうちの包装フィルムの幅方向中心を挟んで両側の２条の包装フィルムの進行方向を相互に離間する方向に略９０度折り返し、その後下向きに方向転換させて裏面同士を対面させる第１フィルム折返部と、
   第１フィルム折返部から所定に離間した位置において、前記包装フィルムの幅方向中心両側の２条の両側の２条の包装フィルムの進行方向を相互に離間する方向に略９０度折り返し、その後下向きに方向転換させて裏面同士を対面させる第２フィルム折返部と、
   を備えると共に、
   第１フィルム折返部により裏面同士を対面させられた２条の包装フィルム及び第２フィルム折返部により裏面同士を対面させられた２条の包装フィルムに対して縦シールを施す縦シール装置と、
   第１フィルム折返部により裏面同士を対面させられた２条の包装フィルム及び第２フィルム折返部により裏面同士を対面させられた２条の包装フィルムの上部と底部を横シールする横シール装置と、
   縦シールと底部に横シールを施された上方開口の包状の包装フィルム内に内容物を充填する内容物充填装置と、
   を含んで構成したことを特徴とする多列自動包装機。
2. 第１フィルム折返部と、第１フィルム折返部から所定に離間した位置に配設される第２フィルム折返部と、の搬送方向距離の差分を吸収するバッファ機能が備えられたことを特徴とする請求項１に記載の多列自動包装機。
3. バッファ機能は、第１フィルム折返部において包装フィルムを下向きに方向転換させる複数の外側方向転換ローラと、これに対応して設けられた複数の内側方向転換ローラと、に巻き掛けることで、搬送方向距離の差分を吸収することを特徴とする請求項２に記載の多列自動包装機。
4. 前記内側方向転換ローラの前記外側方向転換ローラに対する相対距離が変更可能に構成されたことを特徴とする請求項３に記載の多列自動包装機。
5. 前記縦シール装置は、第１フィルム折返部により裏面同士を対面させられた２条の包装フィルム及び第２フィルム折返部により裏面同士を対面させられた２条の包装フィルムの少なくとも一方に対して複数列の包装袋が形成されるように複数列の縦シールを施すことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１つに記載の多列自動包装機。

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