JP3661542B2 - 梱包設備 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、防錆性を要求される被梱包体、例えば積層した鋼板等の金属シートに、熱収縮性フィルムで梱包を行う金属材等の梱包設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、例えば鋼板等の金属シートを積層した被梱包体（以下本明細書においては、金属シート等の本来の被梱包体、前記金属シートの保護・防錆などの目的で同梱される保護板等、および、その時点において金属シート等を既に包装している包装材を一体として指す）を長期に保管したり、遠距離を搬送するに際しては、金属シートが発錆しないように、丁寧な梱包を行う必要がある。近年、透水性がなく、かつ熱により収縮するポリエチレン等の熱収縮樹脂フィルムを用いて積層した金属シートの少なくとも側面部の密着梱包を行うことが実用化されている。その一例を特開平9-39907 号公報に基づき説明する。
【０００３】
図６はこの公報記載の梱包状態を示す部分断面図で、Ｓはスキッド、ＭはスキッドＳ上に積層された鋼板等の積層金属シート、Ｇは積層金属シートＭの最上面に載置する保護板、Ｒは気化性防錆剤を含浸させたクラフト紙などの防錆紙、Ｆはポリエチレン樹脂等の熱収縮性フィルム、Ｃは被梱包材保護のために角部にあてがうコーナアングル、ｐは積層金属シートＭと防錆紙Ｒとの間に形成される空気層、ｑは防錆紙Ｒと熱収縮性フィルムＦとの間に形成される空気層である。
【０００４】
この梱包方法は、複数枚の金属シートを直方体状に積層させ、この積層金属シートＭの側面に防錆紙Ｒを胴巻きし、さらにその外側を覆うように熱収縮性フィルムＦを胴巻きして加熱を行い熱収縮させ、これを密着させる。積層金属シートＭの最上面に保護板Ｇを載置し、上面、下面の四辺に各辺の長さに対応したコーナアングルＣをあてがった状態でコーナアングルＣの外側から鋼バンドを巻き付け、積層金属シートＭと防錆紙Ｒとの間に空気層ｐを、また防錆紙Ｒと熱収縮性フィルムＦとの間に空気層ｑを、すなわち積層金属シートＭの周囲に２重の空気層を形成するので、外部からの湿気の侵入をほぼ完全に防止することができるとともに、防錆力が急激に低下してしまう可能性が少なくなり、防錆紙Ｒと熱収縮性フィルムＦとが分離しているから、梱包を解いた後に回収、再利用も容易であるなどの効果を奏するものである。なお、梱包に際してはこの他に衝撃吸収材（図６には示さず）を用いることもある。
【０００５】
衝撃吸収材は厚紙、ボール紙、樹脂等の軟質の板で、荷役の際の当て疵や、木製スキッドの足部の形状等が製品である金属シートに転写されることなどを防止するものであり、積層金属シートＭの上面およびスキッドＳの直上、すなわち積層金属シートＭの最下面に置くのが普通である。上部の衝撃吸収材は、積層金属シートＭの直上に、あるいは防錆紙Ｒによる梱包の上から載置してもよい。
【０００６】
保護板Ｇは、一般に製品と同寸法の金属シートＭ自身もしくはステンレス板が用いられ、上面からの湿気の侵入による錆から金属シートＭを保護する。また、下面からの湿気の侵入を防止するために、別の保護板をスキッドＳ上に置くことがある（図６には示さず）。
防錆紙Ｒとしては、通常、気化性防錆剤を含浸させたクラフト紙が使用される。表面をラミネート処理した防錆紙もあるが、ラミネート層がシュリンク処理に耐えられないため、熱収縮性フィルムの包装には通常使用されない。
【０００７】
このような梱包体において、積層金属シートの上下面については前記の保護板によって保護されるからほとんど問題がないが、積層側面については湿気が侵入しやすく、とくにめっき鋼板の場合、端面にはめっき層がないため一層錆びやすいという問題があったが、側面全周にわたって熱収縮性フィルムを密着させることにより外気の侵入をある程度防止することができるようになった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このように上下面および側面全周について外気の侵入はある程度遮断されており、製品の上部は厚紙または鉄板等の保護板Ｇを用いることでほぼ完全に密着され気密性が確保されるものの、製品の下部は、熱収縮性フィルムの収縮力のみによる密着では隙間が生じやすく密着性を確保することが困難であり、気密性が低下してしまうという欠点があった。この欠点に対し、上述のように別の保護板をスキッドＳ上に置いたり、テープによる目貼りを行うなどの対策をとることも可能であるが、梱包工程が追加されて煩雑となり、また、梱包資材費が高くなるという問題があった。更に、テープで目貼りされていると開梱性を損なうという問題も生じる。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決し、より気密性の高い梱包設備を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、
(1) 熱収縮性フィルムは、熱溶着が可能であること。
(2) 金属材等を載置する下部保護材としては、木製スキッドに代表されるように熱収縮性フィルムとの溶着が容易に行える材料が主に用いられること。
の２点に着目してなされたものであり、熱収縮性フィルムと下部保護材を熱溶着することで熱収縮性フィルムの密着性の向上を図るものである。
【００１１】
すなわち、本発明は、被梱包体Ｘを熱収縮性フィルムＦで包装した後熱収縮処理を行う梱包設備であって、被梱包体Ｘを熱収縮性フィルムＦで包装する熱収縮性フィルム包装設備４と熱収縮処理を行う熱収縮処理設備６との間に被梱包体Ｘの下部保護材Ｓと熱収縮性フィルムＦとの溶着処理を行う熱収縮性フィルム溶着設備５を配設した梱包設備である。
【００１２】
そして、上記熱収縮性フィルム溶着設備５が、下部保護材Ｓの下面側の四方の少なくとも一辺を一度に溶着することを特徴とする梱包設備であって、熱収縮性フィルム溶着設備５が、複数に分割した発熱体15a と、発熱体15a を保持する保持台15c と、保持台15c と発熱体15a の間に配設したクッション部材15b と、保持台15c を押圧することで分割した発熱体15a を下部保護材Ｓの下面側に当接させる押圧手段15d と、からなることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の梱包は、図１に例として示すような被梱包体Ｘに対して適用される。図１に示された金属材の被梱包体Ｘは、金属材Ｍとして鋼板等の金属シートを積層した場合の形態を示している。
この金属材Ｍが木製のスキッド等の下部保護材Ｓの上に載置されており、金属材Ｍの上部には衝撃吸収材Ｐが載せられている。ここで、Saは下部保護材に付設されたスキッド足部である。
【００１５】
また、図１では、金属材被梱包体Ｘの周囲に熱収縮性フィルムＦが巻き付けられた状態を示している。
ただし、図１では、金属材被梱包体に通常適用されている防錆紙、コーナアングル等、本発明の実施に直接関係しないものの記載は省略している（以下、特に断らない限り同様）。
【００１６】
ここで、図示しない下辺折込設備で熱収縮性フィルムＦの下辺をスキッド側へ折り込んだ後、図２（ｃ）に示すように、熱収縮性フィルム溶着設備５の可動腕5bを作動させ発熱体5aを熱収縮性フィルムに押し付けて、下部保護材Ｓと熱収縮性フィルムＦの少なくとも一部を溶着させるのである。なお、下辺折込み設備はたとえば可動腕を用いて熱収縮性フィルムＦの下辺を機械的に折り込ませる構成とすればよいが、この可動腕と熱収縮性フィルム溶着設備５の可動腕5bを一体あるいは兼用としてもよい。熱収縮性フィルム溶着設備５の構造も図示のものに限定されるものではない。
【００１７】
ここで、溶着は、図２（ａ）〜（ｃ）にＷで示すように下部保護材Ｓの一辺に対し、長方形形状の溶着を３箇所程度行うことが好ましいが、これに限定されるものではなく、例えば図３（ａ）〜（ｃ）にＷで示すように熱収縮性フィルムの端部を点状に溶着してもよい。要は、各辺において一箇所以上の溶着をすればよいのである。また、下部保護材Ｓの周囲の４辺すべてにおいて溶着処理を行ってもよいが、いずれかの一辺の溶着を行うだけであってもよい。
【００１８】
図７は、熱収縮性フィルム溶着設備５を用いた自動化ラインに好適な溶着について示しており、下部保護材Ｓの側面下部を溶着箇所としたものである。一方、オペレータがマニュアルで溶着を行う場合や、自動化ラインであって複雑な動きが可能な高度の自動化機器を適用する場合にあっては、図２、図３に示すように熱収縮性フィルムＦの下部を折り込み、その折り込んだ部分と下部保護材Ｓの下面側を溶着する方が密着性が向上し気密性も高くなる。なお、図７における溶着箇所と個数については既に図２、図３で説明したのと同様である。
【００１９】
また、以上では下部保護材Ｓを木製のスキッドとして説明したが、これに限定されるものではないことは明らかであり、比較的熱伝導率が低く、熱収縮性フィルムに対する溶着性の良好なものであればよく、例えば、樹脂製、段ボール製等の保護材を適用することもできる。
なお、倉庫内での通常の保管状態では以上の溶着処理を行うことで十分であるが、船便等で長期輸送を行う場合や、屋外保管等のように保管状況が劣悪な場合においては、梱包体の密封度を更に高める必要がある。そのため、下部保護材Ｓの下面側の４辺を厳重に溶着しシールすることが好ましい。このようにシールすることで、シュリンクラップした後の梱包体の密封度を更に高めることができるのである。
【００２０】
次に、本発明の梱包設備を適用した梱包ラインにつき、図４に基づき説明する。
図４はその梱包設備を示す平面図であり、１はローラコンベヤ等の搬送設備、２は防錆紙包装設備、３は防錆紙を巻き付けるためのターンテーブル、４は熱収縮性フィルム包装設備、５は熱収縮性フィルム溶着設備（ここで、点線で示すように搬送設備１を挟んで両側に設置してもよく、片側のみでもよい）であり、ターンテーブル３を用いて金属材被梱包体Ｘを転回させて下部保護材Ｓの４辺すべての溶着処理を行うようにしてもよい。６はシュリンク炉である。
【００２１】
また、図５（ａ）・・・（ｅ）は、図４の搬送設備のａ・・・ｅで示した位置における被梱包体の状態を概念で示す模式断面図で、各符号はこれまで使用したものと同じである。
すなわち、本発明が適用されるフィルム梱包設備は、搬送設備１上で金属材を防錆紙で包装した後、さらに熱収縮性フィルムで包装して熱収縮処理を行う金属材被梱包体の梱包設備であって、熱収縮性フィルム溶着設備５を、前記搬送設備１においてこの金属材被梱包体をさらに熱収縮性フィルムで包装する熱収縮性フィルム包装設備４とシュリンク炉６の間に設置したことを特徴としているのである。
【００２２】
熱収縮性フィルム溶着設備５は、例えば、先端に長方形等の発熱体5aを有するエアシリンダ等で熱収縮性フィルムＦと下部保護材Ｓを押し付けて溶着するものでも良いし、３次元駆動アームを有するロボットのアーム（可動腕）5bの先端に長方形等の発熱体5aを持たせ、熱収縮性フィルムＦと下部保護材Ｓを溶着させるものであってもよい。３次元駆動アームを有するロボットであれば、図２、図３で説明した位置での溶着を行わせることも容易である。ここで、長方形の発熱体としては板状のニクロム線ヒータ、セラミックヒータ等をあげることができる。
【００２３】
ここで、梱包体保管の環境が悪いと予想される場合の熱収縮性フィルムの溶着処理について説明する。
この場合、被梱包体Ｘの下部保護材Ｓの下面側の４辺を厳重に溶着しシールして梱包体とすることが好ましい。
しかしながら、被梱包体Ｘは金属板Ｍを多層に重ねたものであり非常に重いため、図８に示すように、たわみが生じる場合がある。
【００２４】
このように下部保護材Ｓがたわんだ状態では、板状発熱体15a を下部保護材Ｓに当接させて一度にシールを行おうとしても、図９に示すような隙間が生じ、図示しない熱収縮性フィルムを辺方向に隙間なく溶着することができず、手直しを行うことが必要となる。
そこで、下部保護材Ｓの下面側の少なくとも一辺を一度に溶着処理する場合には、図10（ａ）に示す構造の熱収縮性フィルム溶着設備５を採用することが好ましい。なお、図10では、熱収縮性フィルム等の記載は省略している。
【００２５】
図10（ａ）に示す熱収縮性フィルム溶着設備５は、下部保護材Ｓがたわんだ状態であっても、下部保護材Ｓの下面側の一辺を一度に溶着することを可能とするものである。すなわち、ここで示す熱収縮性フィルム溶着設備５においては、板状発熱体15a を複数に分割することを特徴とする（図示では、３分割した例を示すが、これに限定されない。）。そして、保持台15c と板状発熱体15a の間に板バネ15b をクッション部材として挟み込み、図10（ｂ）に示すように、保持台15c を、押圧手段15d を用いて下部保護材Ｓの下面側に押圧する。こうすることで、板状発熱体15a がたわみのある下部保護材Ｓのたわみに沿って当接することから、下部保護材Ｓの下面側の一辺を一度に溶着することが可能となる。
【００２６】
ここで、図10においては、クッション部材として板バネを例示したが、これに限定されず、分割した板状発熱体を下部保護材のたわみに沿わせて当接することが可能であればよく、エアマットのようなものであってもよい。また、各種スプリングやダンパ等を用いてもよい。
また、分割した板状発熱体としては、ニクロム線ヒータ、セラミックヒータ等を好適とする。板状発熱体の板幅は、特に限定するものではなく、熱溶着処理が可能であれば良く、例えば、線状ヒータとすることもできる。
【００２７】
板状発熱体15a を下部保護材Ｓの下面側に押圧するための押圧手段15d としては、油圧シリンダを好適とするが、エア駆動やモータ駆動としても良く、また、手動で押し付けるようにしても良い。
次に、この梱包ラインでの梱包作業の実施の形態の例を具体的に説明する。
まず、図４の搬送設備１上の位置ａにロットが搬入される。この時点における被梱包体はスキッドＳに積層金属シートＭが載置されたものである。積層金属シートＭの上下に衝撃吸収材Ｐが載せられている場合もある。衝撃吸収材Ｐは、この例では厚さ 1ｍｍ、重量 920ｇ／ｍ² のボール紙である。
【００２８】
載置後の状態を図５（ａ）に示す。つづいて防錆紙包装設備２に併置されたターンテーブル３においてロットを回転させ、ロール状の防錆紙Ｒを積層金属シートＭの側面全周に巻き付け、つづいて上面にはみ出した分を折り畳む。これが図５（ｂ）である。防錆紙Ｒは、防錆剤を含浸させたクラフト紙である。
つぎに熱収縮性フィルム包装設備４によりロール状の熱収縮性フィルムＦを両側から引出して防錆紙Ｒの上から両側に巻き付け、被梱包体を完全に囲ったところで両側から加熱接着して図５（ｃ）の状態とする。
【００２９】
そして、熱収縮性フィルム溶着設備５で熱収縮性フィルムＦと下部保護材Ｓの少なくとも一部を溶着させる。その状態を示したのが図５（ｄ）である。
最後にシュリンク炉６を通過させる間にこれを収縮させて図２（ｅ）の状態とし、搬出する。
シュリンク炉６は、比較的低温で炉内の温度分布もよいことから電熱を利用した熱風方式のものが好ましい。炉温（炉内雰囲気温度） 160〜200 ℃で、処理時間は20〜120 秒程度である。
【００３０】
なお、以上はあくまで一実施形態を示すものであり、本発明における熱収縮性フィルム等の材料の選択や、搬送設備、包装設備等は上記の例に限定されるものではない。また、衝撃吸収材による上面の保護と、防錆紙による梱包とは、順序を逆にしてもよい。
ここで、シュリンク炉６での熱収縮性フィルムの収縮は、温度範囲160 〜200 ℃で行う。なお、熱溶着はニクロム線加熱によりフィルムを融点以上に加熱し一旦溶融させて接着することを指し、熱収縮とは現象面での相違がある。
【００３１】
【実施例】
被梱包体を、冷間圧延後、焼鈍を経てすずめっき処理した切り板のロットとし、そのロットの製品梱包ラインに本発明を適用した。
（実施例１）
従来では、熱収縮性フィルム包装設備４によりロール状の熱収縮性フィルムＦを巻き付けた状態でシュリンク炉に搬入していたが、本発明では、熱収縮性フィルムＦを巻き付けた後、シュリンク炉に搬入する前に、熱収縮性フィルム溶着設備５で熱収縮性フィルムＦと下部保護材Ｓを溶着しヒートシールを行った後シュリンク炉に搬入している。
【００３２】
その結果、倉庫で１年間保管後に、従来の例では100 ロット中２ロットに錆の発生が認められたが、本発明の適用によって、錆の発生は皆無となった。
（実施例２）
実施例１で説明した従来の例と、熱収縮性フィルムＦと下部保護材Ｓを通常のヒートシール後シュリンク炉に搬入した本発明例１と、図10に示す熱収縮性フィルム溶着設備を適用し、厳重にシールを行った後シュリンク炉に搬入した本発明例２について、それぞれ、船便で長期輸送後、現地での高温多湿の環境下で１年間の保管を行った。
【００３３】
その結果、従来の例では10ロット中５ロットに錆が発生し、本発明例１の場合であっても10ロット中２ロットに錆の発生が認められた。一方、本発明例２では、劣悪な環境であるにもかかわらず錆の発生は皆無であった。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によって、熱収縮性フィルムＦと下部保護材Ｓの密着性が向上し、被梱包体の気密性が更に高くなり、錆発生を有効に防止することができ、品質管理上きわめて優れた効果を奏するようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】熱収縮性フィルムを巻き付けた被梱包体を示す斜視図である。
【図２】熱収縮性フィルムの被梱包体への溶着手段について説明する模式図であり、それぞれ（ａ）は底面、（ｂ）は正面、（ｃ）は側面を見た図である。
【図３】熱収縮性フィルムの被梱包体への別の溶着手段について説明する模式図である。
【図４】本発明を適用した被梱包体の梱包設備の一例の平面図である。
【図５】図４の所定位置における被梱包体を示す模式断面図である。
【図６】金属材被梱包体の梱包状態を説明する部分断面図である。
【図７】熱収縮性フィルムの被梱包体への別の溶着手段について説明する模式図である。
【図８】被梱包体が重みでたわむ様子を示す断面図である。
【図９】熱収縮性フィルム溶着設備の板状発熱体とスキッドの間に隙間が生じる様子を説明する模式図である。
【図１０】板状発熱体とスキッドの間に生じる隙間を解消した熱収縮性フィルム溶着設備について説明する模式図である。
【符号の説明】
１ 搬送設備
２ 防錆紙包装設備
３ ターンテーブル
４ 熱収縮性フィルム包装設備
５ 熱収縮性フィルム溶着設備
5a 発熱体
5b 可動腕
６ シュリンク炉（熱収縮処理設備）
15a 板状発熱体
15b 板バネ（クッション部材）
15c 保持台
15d 押圧手段（油圧シリンダ）
Ｆ 熱収縮性フィルム
Ｍ 積層金属シート（金属材）
Ｐ 衝撃吸収材
Ｒ 防錆紙
Ｓ スキッド（下部保護材）
Sa スキッド足部
Ｗ 溶着部
Ｘ 被梱包体
Ｙ 梱包体

Claims (1)

1. 積層した金属シートである被梱包体Ｘを熱収縮性フィルムＦで包装した後熱収縮処理を行う梱包設備であって、前記被梱包体Ｘを熱収縮性フィルムＦで包装する熱収縮性フィルム包装設備４と熱収縮処理を行う熱収縮処理設備６との間に被梱包体Ｘの下部保護材Ｓと熱収縮性フィルムＦとの溶着処理を行う熱収縮性フィルム溶着設備５を配設するとともに、
   前記熱収縮性フィルム溶着設備５が、下部保護材Ｓの下面側の四方の少なくとも一辺を一度に溶着することを特徴とする梱包設備であって
   熱収縮性フィルム溶着設備５が、
   複数に分割した発熱体 15a と、
   発熱体 15a を保持する保持台 15c と、
   保持台 15c と発熱体 15a の間に配設したクッション部材 15b と、
   保持台 15c を押圧することで分割した発熱体 15a を下部保護材Ｓの下面側に当接させる押圧手段 15d と、
   からなることを特徴とする梱包設備。

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