JP2896593B2 - 包装瓶の製造方法及び包装瓶製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、熱収縮性フイルムによる包装瓶の製造方法
及びその製造に関するものである。

［従来の技術］ 従来より、熱収縮フイルムによる瓶の包装は広く行わ
れていた。

熱収縮性フイルムによる瓶包装体は、筒状フイルムの
一方を融着によって閉鎖して形成する第７図のような熱
収縮性フイルム袋を瓶の上からかぶせて、これを熱収縮
させて瓶の形状のままにフイルムを密着させて包装瓶を
形成することができる。

第７図のように閉鎖部をアーチ状にするのは、熱収縮
のさいに瓶の栓にフイルムが密着するようにするためで
あり、収縮袋の閉鎖部が直線的であると熱収縮した場合
に袋の角が瓶表面から浮き上がり密着しない。

このような形状の袋状包装フイルムは瓶の形状のまま
に収縮するものであり、収縮の際に瓶のキャップを固定
して、いわゆるバージンシールとして機能するととも
に、該フイルムの表面に印刷を施工しておけば、瓶表面
に直接印刷が困難である瓶のラベルとしての機能も果た
す。

従来の収縮性フイルムによる瓶の包装は、まず、第８
図に示すような閉鎖部Ｔがアーチ状に融着して形成した
スクラップＳ付き包装用袋を製造して、これを積み重ね
てから、スクラップＳを手作業で剥ぎとり、第７図のよ
うな袋Ｒとして、この袋の積み重ねを一旦包装機の袋供
給箱に保存し、この袋を一枚ずつ包装台に取り出して、
所定の瓶の外に該袋を嵌合させてから加熱して袋を収縮
させて包装していた。

この方法は、袋製造工程に手作業が入り、包装工程と
の間が不連続となる点で効率が悪い上、熱収縮の際にフ
イルムの位置がずれて、印刷のずれや、収縮の不均一が
できたりする不良包装の割合が多くなる欠点がある。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、従来方法の上記欠点を解決して、長尺のフ
イルムシートから袋を製造してこれを瓶の外側に嵌合さ
せ、袋フイルムの熱収縮により一定品質の正確な包装瓶
を製造する工程を連続的に効率よく実施できる方法及び
この方法に使用する装置を提供することを目的とするも
のである。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは、従来の方法において、袋の製造工程と
包装工程と連続的に結合できなかった原因は、袋製造の
際に第８図に示す切除部分のスクラップ片Ｓを機械的に
除去できなかった点に主たる原因があることを突き止
め、該スクラップ片を除去するには、第８図の直線Ａ及
び曲線Ｂで示すスクラップ片両端の切断を同時に施工し
て、スクラップ片が同時に両側のフイルム端から分離す
るようにすれば、スクラップ片Ｓのフイルムが容易に通
常の機械的方法で製造工程系外に排出できることを見出
した。

また、袋フイルムの熱収縮を袋の開口部周縁のみをま
ず加熱して予備的に実施して、まず、開口部付近で袋フ
イルムが部分的に固定され、部分固定された瓶をシュリ
ンクトンネルなどで全体を加熱すると、正確にフイルム
が瓶の周囲に密着して包装されることを見いだした。

本発明はこれらの知見に基づき完成したものである。

すなわち、本発明は次の各項の発明よりなるものであ
る。

１ 第１工程 熱収縮性フイルムを材質とする長尺の筒状フイルムシ
ートの先端を切断単位の長さだけ間欠的に切断作業台上
に繰り出して該筒状フイルムシートの先端を所定の位置
に保持し、袋の閉鎖部を切断するアーチ状刃と該アーチ
状刃と間隔を空けて設けて別の単位の袋の開口部の縁を
切断する直線刃との一対の切断刃を有する摺動ブロック
を該フイルムシート面に降下させて、該一対の切断刃に
より包装袋体及びスクラップ片をフイルムシート先端部
から分離し、該スクラップ片を切断融着装置から機械的
に排出し、前記切断操作とほぼ同時に、アーチ状切断刃
の内側に沿って設けたアーチ状融着押し型をフイルムに
押し付けて融着により袋の閉鎖部を形成することにより
袋を自動的に製造する工程 第２工程 第１工程で製造された袋の開口部を開口して、これに
瓶を押し込み瓶の外に該袋を嵌合する工程及び 第３工程 袋フイルム付き瓶の袋を加熱して、瓶上の袋フイルム
を収縮させて瓶の包装を形成する工程からなる包装瓶の
製造方法。

２ 第３工程が、袋の開口部付近のみを部分加熱して袋
の開口部周辺のみを予備収縮させて袋を瓶の表面に仮固
定する工程及び予備収縮工程で得た袋フイルム付き瓶を
全体的に加熱して、瓶の表面上に袋フイルムを収縮させ
て瓶の形状に密着した包装を形成する工程からなるもの
である１項記載の包装瓶の製造方法。

３ 下記Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤの装置を有する包装瓶製造装
置 Ａ 熱収縮性フイルムからなる長尺の筒状フイルムシー
トの先端を切断単位長毎に切断融着装置に間欠的に供給
する装置 Ｂ フイルム供給装置から供給された長尺フイルムの先
端を周期的に切断融着台上に固定及び解放する手段を有
し、袋の閉鎖部を切断するアーチ状刃と他の袋単位の袋
の開口部を切断する直線状刃とを該両刃の先を同一平面
上にあるように固定した摺動ブロックを前記固定手段が
長尺フイルムシートの先端を固定している間に、摺動ブ
ロックが下降後上昇する往復摺動により該フイルムの先
端から目的とする袋体部及びスクラップ片を分離する機
構を有し、さらに、切除されたスクラップ片を切断台か
ら排出する機構を有し、さらに、アーチ状刃の内側に該
刃とほぼ同型の形状であって、かつ、前記切断操作とほ
ぼ同時に閉鎖部を熱融着により形成する熱融着用押し型
を有する切断融着装置 Ｃ 切断部で形成された袋の開口部を袋の外側から真空
パッドで保持して袋を開口させる機構及び開口操作に呼
応して該開口部に所定の瓶を押し込む手段を有する装置 Ｄ 袋付き瓶の袋を加熱する熱収縮装置 ４ 熱収縮装置が瓶の外に嵌合された袋の開口部付近の
みを部分加熱する手段を有する部分熱収縮装置と瓶表面
の袋全体を加熱する全体熱収縮装置からなる３項記載の
包装瓶製造装置。

本発明に用いる熱収縮性フイルムは、例えば、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリスチレ
ン、ポリ塩化ビニルなどの熱可塑性樹フイルムの一軸又
は二軸延伸フイルムを使用することができる。

本発明に用いるフイルムの熱収縮率は５〜85％、好ま
しくは10〜85％程度のものを適宜選択して使用すること
ができる。

本発明を適用する瓶は形状又は寸法について特に制限
はないが、形状としては断面が略円形又は略楕円形の細
口瓶が好ましく、例えば、化粧品、食品、洗剤などの商
品を収納したものを挙げることができる。

本発明を適用する瓶に応じて製造すべき袋の寸法及び
アーチ状閉鎖部の形状が選択される。

本発明第１工程で製造される袋のアーチ状閉鎖部の形
状は、袋の角の贅肉部分を削除する目的を達成するもの
であればどのような形でも使用することができる。

本発明製造方法の第１工程では筒状フイルムシートを
間欠的に包装袋製造装置のベースプレートの上に送り出
す方法は、公知の製袋工程で用いられる方法により実施
することができ、例えば、周期的に一定時間だけ作動す
るロールを用いる方法又はフイルムシートの印刷マーク
を光電管が検知して送り出しピンチロールが停止して、
所定の動作と連動して再びピンチロールが回転する方法
などを使用することができる。

本発明における熱収縮性フイルムシートの一回の送り
量は、切断すべき単位の長さに一致する。

包装袋を製造する切断融着装置にフイルムシートの先
端が供給されると、該先端はフイルム押さえ治具によっ
てベースプレート上に固定される。

ベースプレートの上方には、フイルムシートの供給に
連動して垂直支柱を摺動する摺動ブロックが設けてあ
り、このブロックには、アーチ状切断刃と直線状の切断
刃を刃先を同一平面にして、下方に向けて固定されてい
る。

この摺動ブロックを台上に保持されているフイルムシ
ートに下降させると、アーチ状刃によって、製造すべき
袋の閉鎖部の縁が切断され、直線刃によって、別の単位
の袋の開口部が切断されて形成される。

この摺動ブロックの切断とほぼ同等に袋の閉鎖部の融
着を行うために、加熱されたアーチ状の押し型刃がフイ
ルムシートシートに押し付けられ包装袋の閉鎖部を融着
する。

摺動ブロックの下降において、フィルムシートから分
離されたスクラップ片を、摺動ブロックの切断操作に連
動して台上から排除でき、例えば、空気の吸引又は噴射
などを用いて、台上から排除することができる。

スクラップ片の該排除手段は、切断工程の直後にこれ
と連動して作動する。

本発明第２工程は、第１工程で製造された袋の開口部
を開口し、これに瓶を充填する工程である。袋の開口手
段及び充填手段は公知の製袋工程で使用される方法をす
べて使用することができるが、特に、開口の両側から真
空パッドにより開口し、開口部に瓶の頭部から挿入する
方法により実施するのが好適である。

瓶の袋への挿入の前に、瓶の円滑な挿入をガイドする
フラッパーを挿入し、該フラッパーに瓶を挿入するのが
望ましい。

本発明製造方法は、第３工程において瓶の外側に嵌合
した収縮フイルム袋を熱により収縮させることにより包
装瓶を製造することができる。

熱収縮は使用フイルムの熱収縮温度までフイルムを加
熱することにより実施する。

加熱は、瓶の内容物にも応じて、公知の方法を適宜選
択することができ、例えば、シュリンクトンネルをコン
ベアで通過させたり、熱風の噴射又は赤外線の照射など
により実施することができる。

本発明製造方法においては、特に、予備的熱収縮によ
り、袋フイルムを仮に固定するのが望ましい。本発明に
おける予備収縮を袋の開口部付近を加熱して開口部を収
縮して固定することができる。袋に充填した瓶の底より
袋の開口部の縁が少し長い状態で開講部の部分熱収縮を
させると袋が底と瓶の栓との間で伸長されて、しっかり
と瓶表面に袋を仮固定することができ、さらに望まし
い。

該予備熱収縮によって、瓶の充填工程から熱収縮まで
の間の瓶のコンベア等による移送において、瓶が衝撃を
受けても、袋がずれて包装が不完全になるのを防ぐこと
ができる。

熱収縮工程の前に、通常実施される空気穴を空気孔針
10であけて、熱収縮の際の内部を逃がして、袋が瓶に密
着するようにすることができる。

本発明製造方法及び装置を実施例の図面によりさらに
詳細に説明する。

第１図左に示すように、本発明製造方法では熱収縮フ
ィルムは筒状の長尺フイルムを巻いたフイルムシートロ
ール21を使用する。

本発明製造方法は、包装材料である長尺の熱収縮性筒
状フイルムシートロール21からフイルムシートの先端を
間欠的に第２図の包装製造装置のベースプレートの上に
所定の切断長さのピッチ毎に移送する。

切断長さは、瓶の寸法、スクラップ片部分の幅によっ
て選択することができる。

ロールフイルムからのフイルムシートの間欠移送は１
対のピンチロール23によって行うが、ピンチロール23の
停止は光電管によって、フイルムシートの印刷マークを
検知して実施することができる。

ピンチロール23の直前に設けた印字器22によってフイ
ルムシートに製造年月日などを印刷することができる。

本実施例の切断融着装置は、第２図に示す構造であ
り、第３図は、該ベースプレートに設けたスクラップ排
出孔２に対する装置各部の位置関係を上方から見た場合
の説明図により示すものである。

本実施例の包装袋製造装置のベースプレートには、第
３図の説明平面図に示すような中央部にCDEFに囲まれた
スクラップ排出孔２が開いている。そしてこのスクラッ
プ排出孔２とほぼ相似形状のスクラップ受け４が穴の内
側に設けられ、スクラップ受けはシリンダー５によっ
て、台の表面の高さ水準と噴射ノズル６の高さ水準の間
を上下に摺動する。

縁Ｄの曲線形状は、袋の閉鎖部Ｔ又はスクラップ片の
アーチ状切断線Ｂの形状の曲線と同一であるが、穴の縁
Ｃと縁Ｄの間隔は、スクラップ状フイルムの幅より僅か
に広くしてある。

穴の縁Ｅと縁Ｆの間隔幅はフイルムシートの幅より広
くしてある。

スクラップ片Ｓの直線切断線Ａの位置には直線刃７が
設けられ、スクラップ片Ｓ（図８）のアーチ状切断線Ｂ
の位置にはアーチ状刃８が設けられていて、両刃は刃先
の面が同一平面になるように摺動ブロック９に固定され
ている。

本実施例では、摺動ブロック９には縁Ｄに対抗する位
置に縁Ｄと同形のアーチの融着押し型３が固定されてい
る。熱押し型３は、先端に僅かに幅のある鉄製の押し型
であり、ヒータ11により加熱され、これを縁Ｄに押し付
けて上下２枚のフイルム切断端を融着して袋の閉鎖部Ｔ
を形成する。

この熱押し型３の先端は、直線刃７及びアーチ状刃８
の先端より僅かに高い位置に固定されていて、フイルム
シートを切断するのとほぼ同時に袋の閉鎖部を融着する
ことができる。

本実施例の切断融着台の上に移送されたフイルムシー
トの先端は、ピンチロール23の停止と連動して、フイル
ム押さえ治具14、15、16がフイルムシートの先端部をベ
ースプレート１上に固定する。そして、摺動ブロック９
が降下し、同時にスクラップ受け４が上昇し、スクラッ
プ受け４がフイルムシートを保持してから、直線刃７及
びアーチ状刃８がフイルムシートを切断し、ついで、融
着押し型３がアーチ状刃８が切断したばかりのフイルム
端縁を融着する。

これらの施工の間、フイルム先端部はフイルム押さえ
治具14、15、16及びスクラップ受け４によって固定され
ているので先端部のフイルムが移動することはない。

次に、スクラップ受け４が降下して、スクラップ片Ｓ
はスクラップ受け４上に減圧的に吸着されながら、噴射
ノズル６の位置まで移送され、減圧を解除してから、噴
射ノズル６によって吹き飛ばして、スクラップ片を排出
する。

スクラップ片の排除と同時に、摺動ブロック９が上方
に移動し、押さえ治具14が外れ、切り離された袋が次の
工程の瓶充填台の上に移送されると該操作に連動して直
線刃７で切断された開口縁がピンチロール23及びベース
プレート１上のガイドロールによって供給され、次の単
位の袋を製造する同一の操作を繰り返す。

本実施例では、フイルムシートの流れ方向に従って直
線刃、アーチ状刃及びアーチ状押し型の順に配置した場
合について説明したが、この順を逆にした態様も本発明
の袋製造工程に該当する。

さて、第４図の瓶充填台に供給された袋は、開口部の
上下の両面から位置をずらして設けた真空パッド36及び
真空パッド37で吸引して、開口部を開き、開いた開口部
を真空パッドで保持しながら第４図の充填台の右側に設
置されたフラッパー31の左端まで運搬して、第５図のよ
うにこれに嵌合させる。

一方、減圧ポンプに連結している挿入ロッド32の先端
の大型真空パッド34に、包装すべき円柱形状の瓶の底を
真空パッドにより固定して、瓶を細口を先にしてフラッ
パー31の中に挿入ロッド32を回転しながら押し込む。

瓶の先端が袋の閉鎖部の先端に達したとき開口部の縁
を吸引していた真空パッドの減圧を解除して、なお挿入
ロッド32を押し込むと袋の開口部がフラッパー31から滑
って外れ、第６図のようになる。

このときに、充填台上に設けた熱風ノズル39から熱風
が瓶上の袋の開口部付近に噴射され、挿入ロッド32によ
り瓶が回転して袋開口部周縁を部分的に加熱収縮させて
袋を瓶に仮固定する。このときの袋開口部分の収縮が瓶
の底に僅かにかかるようにすると仮固定がより強固にな
る上に、挿入ロッド32から瓶を部分収縮後に外すことが
できて便利である。

部分的な予備熱収縮後に大型真空パッド34の真空を解
除して瓶をコンベア38に落として、シュリンクトンネル
に移送して袋全体の収縮によって、熱収縮包装を完成す
る。

［発明の効果］ 本発明製造方法及び装置によって、収縮フイルムシー
トから袋の製造及び瓶の充填を均一かつ連続的に機械に
より実施できるので、省力化、製造工程の効率向上及び
不良包装体の割合を低下できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明製造方法の実施例を示す系統図であ
り、第２図は本発明の袋製造装置の実施例の側面図であ
り、第３図は本実施例の袋製造装置の各部の位置関係を
示す上方からの投影図であり、第４図、第５図及び第６
図は本発明の瓶充填工程の一実施例を説明する側面図で
あり、第７図は本発明で用いる包装袋の斜視図であり、
第８図は従来の包装工程で使用されていた包装袋の中間
工程の形状を示す平面図である。 図中の符号は、1;袋製造装置ベースプレート、2;スクラ
ップ排出孔、3;融着押し型、4;スクラップ受け、5;シリ
ンダー、6;噴射ノズル、7;直線刃、8;アーチ状刃、9;摺
動ブロック、10;空気孔針,11;ヒーター、12;ピストン、
13;ミシン目刃、14、15、16;フイルム押さえ治具、19;
フイルムシート、31;フラッパー、32;挿入ロッド、33;
移送レール、34;真空パッド、35;瓶、36、37;真空パッ
ド、39;熱風ノズル、38;コンベアである。

フロントページの続き (72)発明者 大川 征生 東京都千代田区大手町２丁目２番１号 住友重機械工業株式会社内 (72)発明者 堀米 直行 東京都千代田区大手町２丁目２番１号 住友重機械工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−142818（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−33235（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−180505（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B65B 9/00 - 9/24 B65B 53/00 - 53/06

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１工程 熱収縮性フイルムを材質とする長尺の筒状フイルムシー
   トの先端を切断単位の長さだけ間欠的に切断作業台上に
   繰り出して該筒状フイルムシートの先端を所定の位置に
   保持し、袋の閉鎖部を切断するアーチ状刃と該アーチ状
   刃と間隔を空けて設けて別の単位の袋の開口部の縁を切
   断する直線刃との一対の切断刃を有する摺動ブロックを
   該フイルムシート面に降下させて、該一対の切断刃によ
   り包装袋体及びスクラップ片をフイルムシート先端部か
   ら分離し、該スクラップ片を切断融着装置から機械的に
   排出し、前記切断操作とほぼ同時に、アーチ状切断刃の
   内側に沿って設けたアーチ状融着押し型をフイルムに押
   し付けて融着により袋の閉鎖部を形成することにより袋
   を自動的に製造する工程 第２工程 第１工程で製造された袋の開口部を開口して、これに瓶
   を押し込み瓶の外に該袋を嵌合する工程及び 第３工程 袋フイルム付き瓶の袋を加熱して、瓶上の袋フイルムを
   収縮させて瓶の包装を形成する工程からなる包装瓶の製
   造方法。
2. 【請求項２】第３工程が、袋の開口部付近のみを部分加
   熱して袋の開口部周辺のみを予備収縮させて袋を瓶の表
   面に仮固定する工程及び予備収縮工程で得た袋フイルム
   付き瓶を全体的に加熱して、瓶の表面上に袋フイルムを
   収縮させて瓶の形状に密着した包装を形成する工程から
   なるものである請求項１記載の包装瓶の製造方法。
3. 【請求項３】下記Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤの装置を有する包装
   瓶製造装置 Ａ 熱収縮性フイルムからなる長尺の筒状フイルムシー
   トの先端を切断単位長毎に切断融着装置に間欠的に供給
   する装置 Ｂ フイルム供給装置から供給された長尺フイルムの先
   端を周期的に切断融着台上に固定及び解放する手段を有
   し、袋の閉鎖部を切断するアーチ状刃と他の袋単位の袋
   の開口部を切断する直線状刃とを該両刃の先を同一平面
   上にあるように固定した摺動ブロックを前記固定手段が
   長尺フイルムシートの先端を固定している間に、摺動ブ
   ロックが下降後上昇する往復摺動により該フイルムの先
   端から目的とする袋体部及びスクラップ片を分離する機
   構を有し、さらに、切除されたスクラップ片を切断台か
   ら排出する機構を有し、さらに、アーチ状刃の内側に該
   刃とほぼ同型の形状であって、かつ、前記切断操作とほ
   ぼ同時に閉鎖部を熱融着により形成する熱融着用押し型
   を有する切断融着装置 Ｃ 切断部で形成された袋の開口部を袋の外側から真空
   パッドで保持して袋を開口させる機構及び開口操作に呼
   応して該開口部に所定の瓶を押し込む手段を有する装置 Ｄ 袋付き瓶の袋を加熱する熱収縮装置
4. 【請求項４】熱収縮装置が瓶の外に嵌合された袋の開口
   部付近のみを部分加熱する手段を有する部分熱収縮装置
   と瓶表面の袋全体を加熱する全体熱収縮装置からなる請
   求項３記載の包装瓶製造装置。