JP4028141B2 - 上包み機の胴折り装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば薄肉で腰の弱いフィルム等の包材による包装に好適した上包み機の胴折り装置に関する。
【０００２】
【関連する背景技術】
上包み機において包材を胴折りする装置は例えば、特公平２−２３４１２号公報に記載されている。この公知の装置は巻たばこ包装体を形成する上包み機に適用されており、その包装材料となるフィルム状のシートは、ロールから繰り出されて所定長さ毎に切断される。また、公知の装置はサクションコンベヤを備えており、その搬送面は巻たばこ包装体の移送方向に対し直交して配置されている。巻たばこ製品の移送方向でみて、サクションコンベヤの先方にはターレットが配置されており、そのポケット内への巻たばこ製品の挿入は、包装体軌道、つまり、製品ガイドにより案内されるようになっている。
【０００３】
サクションコンベヤは、シートから切断された包装素材を吸引保持した状態で搬送し、そして、その素材を巻たばこ製品の移送方向に対して直交する位置に保持する。この状態で、巻たばこ製品がサクションコンベヤの手前からターレットポケットに向けて移送されると、その製品は包装素材とともに製品ガイド内に突っ込まれ、この際、製品の外面に沿って包装素材がＵ字状に胴折りされる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した公知の装置にあっては、サクションコンベヤの搬送面と製品ガイドの入口との間には、包装素材の通過を許容できるだけの隙間が僅かに確保されているものと考えられる。しかしながら、この種の包装素材は可撓性が極めて大きいため、サクションコンベヤの搬送面上で完全な平面姿勢を保持していることは難しい。このため、公知の装置の場合、製品ガイドとサクションコンベヤとの隙間にて包装素材の詰まり（ジャミング）を生じる虞がある。
【０００５】
この点、上記の隙間をより大きく確保することで、この隙間に対する包装素材の詰まりを防止する対策が考えられるものの、この場合には、製品が製品ガイドの入口に到達するまでの間、製品がフリーの状態となるため、この間に包装素材の位置ずれを生じやすく、包装品の仕上がり品質を安定して管理することが著しく困難となる。
【０００６】
本発明は上述の事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、包材の薄肉化による搬送姿勢のばらつきを許容して、その詰まり等のトラブルを防止することができ、また、その包材を胴折りする際に、被包装品との合成を常に正確に安定して行うことができる上包み機の胴折り装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の上包み機の胴折り装置（請求項１）は、搬送経路を通じて包装シート片を胴折り位置に向けて搬送する搬送手段と、包装シート片が胴折り位置に位置付けられたとき、その手前から被包装品を包装シート片に対して押し込むプッシャ手段と、胴折り位置の先方で被包装品を包装シート片とともに受け入れ、更にその押し込みに伴い、包装シート片を介して被包装品の外面を案内するガイドユニットと、このガイドユニットを包装経路に沿って移動自在に支持する支持機構とを備え、更に、プッシャ手段により被包装品が押し込まれるとき、搬送経路上にある包装シート片に対してガイドユニットを近接させる一方、包装シート片が胴折り位置に搬送されるとき、搬送経路からガイドユニットを離間させる駆動手段を備え、ガイドユニットは、包装経路を挟んで配置され、被包装品の前記外面をそれぞれ案内する一対のガイド部材と、一方のガイド部材に他方のガイド部材に向かう付勢力を付与し、一方のガイド部材を他方のガイド部材に対する接離方向に変位自在にするスプリングとを含んでいる。
【０００８】
上述した胴折り装置によれば、被包装品の押し込みがなされるとき、ガイドユニットのガイド部材は包装シート片に近接していることで、胴折り位置の直後で被包装品と包装シート片とを合成させ、更にその押し込みに伴い、被包装品の外面に沿って包装シート片の胴折りを案内する。この後、新たに包装シート片を胴折り位置に向けて搬送する際、ガイドユニットのガイド部材は搬送経路から離れ、その包装シート片に対して退避していることで、包装シート片との干渉が避けられる。
また、一方のガイド部材が他方のガイド部材に対してスプリングにより接離方向に変位自在となっているから、一対のガイド部材間の間隔を被包装品の対応するサイズよりも小さくしておくことで、被包装品が包装シート片とともに一対のガイド部材間に押し込まれるとき、一方のガイド部材がスプリングの付勢力に抗して他方のガイド部材から離れる方向に変位する。それ故、一対のガイド部材は包装シート片を介し、被包装品を弾性的に挟み込む。
【０００９】
また好ましくは、各ガイド部材はガイドローラからなり、そして、ガイドユニットは、一対のガイド部材間に被包装品が存在しないとき、一対のガイド部材間に確保される隙間を更に含んでいる（請求項２）。この場合、一対のガイドローラは、包装シート片を介して被包装品を厚み方向に挟み込み、包装シート片の位置ずれを確実に拘束する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、上包み機内での包装過程が概略的に示されている。ここで、上包みされる被包装品は例えば、コンパクトディスク(ＣＤ)や光ディスク等を収納した薄物プラスティックケース（以下、製品と称する）であり、これら製品Ｐは所定の包装経路２に沿って上包み機内を移送される。
【００１１】
具体的には、上包み機は製品Ｐの自動供給装置４を有しており、この自動供給装置４は、製品Ｐをその前工程から供給コンベヤ６にて受け取り、そして、受け取った製品Ｐを切り離し部８により１個ずつ、上包み機の包装サイクルに同期したタイミングで間欠的に送出する。
自動供給装置４の下流側には第１及び第２ターレット１０，１２が連なって配置されており、図１中、これら第１及び第２ターレット１０，１２はその回転軸線のみが１点鎖線で示されている。
【００１２】
上述した自動供給装置４と第１ターレット１０との間には、カード供給装置１４が配置されており、このカード供給装置１４は、包装経路２上の個々の製品Ｐに向けて一枚ずつカードＣを供給する。カードＣは製品Ｐの間欠搬送に伴い、その製品Ｐのヘッドエンドに対して折り込まれ、このヘッドエンドに被せられる。一方、包装経路２の上方には、フィルムリールＦＲが回転自在に配置されており、このフィルムリールＦＲは第２ターレット１２の上方に位置付けられている。フィルムリールＦＲから繰り出された長尺なフィルムシートＦＳは、所定の繰出経路を通じて第１ターレット１０の入口手前、つまり、胴折り位置の上方まで案内される。また、フィルムシートＦＳの繰出経路の途中には、ティアテープボビンＴＢが配置されており、このティアテープボビンＴＢから繰り出されたティアテープＴはこの繰出経路上にて、フィルムシートＦＳの一側縁部に貼り付けられる。
【００１３】
上述したフィルムシートＦＳは、胴折り位置の直上から包装経路２に向けて垂下され、そして、その先頭から所定の長さの位置で切断されてフィルムシート片Ｆに形成される。
図２を参照すると、本実施例の胴折り装置が具体的に示されている。胴折り装置はサクションコンベヤ２０（搬送手段）を備えており、このサクションコンベヤ２０は、鉛直に配置された複数のサクションベルトからなっている。具体的には、サクションコンベヤ２０は、フィルムシート片Ｆの両側縁部を支持する左右一対のサイドコンベヤ（図示されていない）と、これらサイドコンベヤ間にてフィルムシート片Ｆの中央部を支持する２本のセンタコンベヤ２２と、これらセンタコンベヤ２２の下方にてフィルムシート片Ｆの下端部を支持する２本のロワコンベヤ２４とを有している。
【００１４】
公知のように、これら各種のコンベヤ２２，２４等はその内周にサクション室２６を有しており、そのベルト面上にフィルムシート片Ｆを吸引保持することができる。また、これらベルト面はサクションコンベヤ２０の搬送面（搬送経路）を構成し、この搬送面は上述した胴折り位置で、包装経路２に対し直交して配置されている。センタコンベヤ２２とロワコンベヤ２４とは、上述の包装経路２を挟んで互いに離間しており、これらコンベヤ２２，２４間に製品Ｐの押し込み通路２８が確保されている。
【００１５】
また、実施例の胴折り装置は、製品Ｐの押し込みプッシャ３０を備えており、このプッシャ３０は上述の押し込み通路２８を通じて製品Ｐをフィルムシート片Ｆに対して押し込むことができる（プッシャ手段）。具体的には、プッシャ３０はスライドブロック３２に固着して取り付けられており、このスライドブロック３２の移動は、ガイドレール３４により案内されている。
【００１６】
スライドブロック３２はリンクロッド３６を介して連結アーム３８の先端に接続されており、この連結アーム３８は、その基端が回動軸４０に固着して取り付けられている。回動軸４０は包装経路２とは直交する水平方向に延びており、その両端部はそれぞれ、上包み機の機体フレームに軸受（何れも図示していない）を介して回動自在に支持されている。
【００１７】
回動軸４０の下方には駆動軸４１が配置されており、この駆動軸４１の両端部は前述の機体フレーム及び機体ベース４２にそれぞれ、図示しない軸受を介して回転自在に支持されている。また、駆動軸４１は駆動モータ４３及びその動力伝達機構４４に接続されており、この駆動モータ４３の動力により一方向に回転されるようになっている。なお、回動軸４０及び駆動軸４１は、図示しないクランク機構を介して相互に連結されており、このクランク機構は、駆動軸４１の回転を回動軸４０の往復回動に変換して伝達する。従って、駆動軸４１の回転により回動軸４０が往復回動されると、上述の連結アーム３８が包装経路２に沿って揺動し、プッシャ３０を往復動させる。
【００１８】
また、実施例の胴折り装置はガイドユニット４５を備えており、このガイドユニット４５は、上述したサクションコンベヤ２０と第１ターレット１０との間に配置されている。具体的には、ガイドユニット４５は包装経路２を挟んで配置された上下一対のガイドローラ４６，４７を有しており、これらガイドローラ４６，４７は、包装経路２とは直交する水平方向に延びている。また、これらガイドローラ４６，４７はサクションコンベヤ２０の前面をその幅全域に亘って延び、両端がサクションコンベヤ２０の両側に突出している。
【００１９】
ガイドユニット４５は、サクションコンベヤ２０の両側に配置された左右一対のローラホルダ４８，４９を有しており、上述した各ガイドローラ４６，４７の両端部は、それぞれ軸受５０を介してローラホルダ４８，４９に回転自在に支持されている。このうち、一方のローラホルダ４８は、その他方のローラホルダ４９に対して上下に変位することができ、そして、その左右のローラホルダ４８には、何れも図示しないスプリングを介して下方向への付勢力が与えられている。なお、図示の状態で、ガイドローラ４６，４７間には一定の隙間が確保されており、この状態で、ローラホルダ４８の下方への変位は拘束されている。
【００２０】
一方、左右のローラホルダ４９にはそれぞれ支持プレート５２が取り付けられており、この支持プレート５２はローラホルダ４９から鉛直下方に延びている。また、支持プレート５２はサクションコンベヤ２０の両側に位置し、左右で対をなしている。各支持プレート５２は、その一側面にてスライドブロック５４に取り付けられており、このスライドブロック５４は、ガイドレール５６に沿って水平に移動することができる。なお、ガイドレール５６は包装経路２の両側にそれぞれ配置され、包装経路２に平行な水平方向に延びている。また、各ガイドレール５６は、ブラケット５８を介して機体フレームに取り付けられている。
【００２１】
上述したスライドブロック５４の移動は、支持プレート５２とともにガイドユニット４５を包装経路２に沿って水平方向に移動させる。一方、支持プレート５２の下端にはリンクロッド６０の一端が連結されており、このリンクロッド６０の他端は連結レバー６２の先端に連結されている。連結レバー６２は、その基端が回動軸６４に固着して取り付けられており、この回動軸６４もまた、包装経路２と直交する水平方向に延びている。回動軸６４は、前述の駆動軸４１及び回動軸４０の上方に配置されており、その両端部はそれぞれ、図示しない軸受を介して機体フレームに回動自在に支持されている。なお、上述したリンクロッド６０及び連結レバー６２は何れも、左右の支持プレート５２にそれぞれ対応して設けられている。
【００２２】
また、回動軸６４には別の連結レバー６６が固着して取り付けられており、この連結レバー６６は回動軸６４の軸線方向でみて、左右の連結レバー６２の間に位置している。また連結レバー６６は、回動軸６４から包装経路２の後方に向けて延びている。
上述した駆動軸４１は、その外周にカムディスク６８を有しており、このカムディスク６８は駆動軸４１の回転に伴い、一体的に回転することができる。また、上述した回動軸４０には、その軸線方向でみてカムディスク６８に対応する位置にロッカアーム７０が取り付けられており、このロッカアーム７０は軸受７２を介して回動軸４０に揺動自在に支持されている。従って、ロッカアーム７０は上述した回動軸４０の往復回動とは無関係に、回動軸４０を中心として単独で揺動することができる。
【００２３】
上述した連結レバー６６の先端とロッカアーム７０の一端とは、リンクロッド７４を介して相互に連結されている。一方、ロッカアーム７０の他端部にはローラ状のカムフォロア７６が回転自在に取り付けられており、このカムフォロア７６はカムディスク６８の周面、つまり、そのカム面に所定の付勢力を受けて転接されている。すなわち、ロッカアーム７０の先端と機体フレームとの間には、引張コイルスプリングからなる復帰スプリング７８が架け渡されている。
【００２４】
駆動モータ４３が駆動され、その動力伝達機構４４を介して駆動軸４１が一方向に回転されると、カムディスク６８の回転によりロッカアーム７０が揺動する。このロッカアーム７０の揺動はリンクロッド７４を介して連結アーム６６に伝達され、回動軸６４を往復回動させる。一方、回動軸６４の往復回動は、その左右の連結レバー６２を揺動させるとともに、リンクロッド６０を介して支持プレート５２を前後に往復動させる。このとき、ガイドユニット４５が包装経路２に沿って水平に往復動する結果、ガイドローラ４６，４７がサクションコンベヤ２０の搬送面に対して接離運動する。
【００２５】
ここで、駆動軸４１は上包み機の包装サイクル中に１回転するべく調速されており、カムディスク６８はそのリフト特性上、駆動軸４１の１回転あたりガイドユニット４５を１往復、つまり、サクションコンベア２０の搬送面に対する近接及び離間の動作をそれぞれ与えることができる。
次に、図３〜図４を追加して、上述した胴折り装置の作動を説明する。また、以下の説明により、上述したカムディスク６８のリフト特性により決定されるガイドユニット４５の接離タイミングもまた明瞭となる。
【００２６】
図３に示されるように、サクションコンベア２０によりフィルムシート片Ｆが搬送され、その胴折り位置に位置付けられたとき、この時点でガイドユニット４５はフィルムシート片Ｆに対して近接された状態にある。そして、この状態でプッシャ３０が包装経路２に沿って前進し、その手前から製品Ｐをフィルムシート片Ｆに対して押し込む。なお、ガイドユニット４５が最もサクションコンベア２０に近接された状態で、フィルムシート片Ｆとガイドローラ４６，４７の外面との間隔は、例えば１ｍｍ程度に設定されている。
【００２７】
上述した製品Ｐの押し込みは、フィルムシート片Ｆとともに胴折り位置の直後の位置でガイドローラ４６，４７に受け入れられる。このとき、製品Ｐとフィルムシート片Ｆとが合成され、そして、更なる製品Ｐの押し込みに伴い、一方のガイドローラ４６が製品の厚み方向に変位し、他方のガイドローラ４７との間にフィルムシート片Ｆを介して製品Ｐを挟み込む。また、これらガイドローラ４６，４７は製品Ｐの押し込みに伴い、その外面に沿ってフィルムシート片Ｆの胴折りを案内する。
【００２８】
プッシャ３０による押し込み動作が完了すると、図４に示されるように製品Ｐはフィルムシート片Ｆとともに第１ターレット１０のポケット内に完全に挿入される。なお、この時点でフィルムシート片Ｆの胴折りが完了し、また、Ｕ字状をなすフィルムシート片は、製品Ｐのヘッドエンドにて左右の耳折りがなされる。この後、図５に示されるようにプッシャ３０は後退して、押し込み通路２８から後方に抜け出る。なお、図５中の矢印に示されるように、プッシャ３０はその後退に伴い、包装経路２をその下方に迂回しながら次の製品Ｐの後方に回り込む。なお、このようなプッシャ３０の動作は公知であり、その機構についての説明は図示ともに省略する。
【００２９】
また、プッシャ３０が押し込み通路２８から抜け出るタイミングにて、サクションコンベア２０は新たなフィルムシート片Ｆを胴折り位置に向けて搬送する。このとき、ガイドユニット４５は、図５中の矢印に示されるようにサクションコンベア２０の搬送面から離間し、搬送されるフィルムシート片Ｆに対して退避する。なお、ガイドユニット４５の移動ストロークが最大に達した状態で、ガイドローラ４６，４７の外周面と搬送面との間には、例えば５〜６ｍｍ程度の隙間が確保されるようにその移動ストロークが設定されている。
【００３０】
また、このとき第１ターレットが回転することにより、フィルムシート片Ｆの上下の胴フラップが製品Ｐのテールエンドに折り込まれ、そして、これらは互いに１次ヒートシールされる。この後、フィルムシート片Ｆは、図１に示されるように第１ターレット１０の回転に伴い、その胴シール部が更に胴２次シールされる。
【００３１】
これ以降の包装過程に関して図１を再度参照すれば、製品Ｐを受け入れたポケットが第１ターレット１０の出口位置に到達したとき、製品Ｐはその供給姿勢に対して反転された状態にあり、そして、ポケットから製品Ｐが送出される際、そのテールエンドにて左右の耳折りがなされる。第１ターレットから送出された製品Ｐは、図示しない２段プッシャにより包装経路２上を移送され、次に第２ターレット１２のポケット内に挿入される過程にて、そのフィルムシート片Ｆにおける左右の下サイドフラップが折り上げられる。
【００３２】
この後、第２ターレット１２の回転に伴い、左右の上サイドフラップが折り下げられ、そして、その左右にて上下のサイドフラップが互いに重ね合わされる。次に、第２ターレット１２の回転に伴い、これら上下のサイドフラップが相互にヒートシールされ、そして、製品Ｐは元の供給姿勢にまで反転されて第２ターレット１２のポケットから送出される。この時点で製品Ｐの上包みが完了し、包装品Ｈとして上包み機から排出される。
【００３３】
上述のように、製品Ｐがフィルムシート片Ｆに対して押し込まれるとき、その直後の位置にて製品Ｐとフィルムシート片Ｆとが合成されるので、製品Ｐに対するフィルムシート片Ｆの位置ずれが極めて少ない。このため、その胴シール位置が製品Ｐ毎に一定するので、常に安定した包装品Ｈの仕上がり品質を得ることができる。
【００３４】
一方、フィルムシート片Ｆを胴折り位置まで搬送する際、ガイドローラ４６，４７がそのフィルムシート片Ｆに対して退避していれば、フィルムシート片Ｆの詰まり等のトラブルが未然に防止される。
また、上述のようにフィルムシート片Ｆと製品Ｐとの安定した合成及びその確実な搬送が確保されていれば、極めて薄肉で腰の弱いフィルムシート片Ｆを使用する場合に上記の効果を大きく発揮する。
【００３５】
なお、上述した実施例の胴折り装置を適用することにより、サクションコンベヤ２０において押し込み通路２８の幅を従来のものより広く確保できると考えられる。この結果、フィルムシート片Ｆに対する静電気の影響や、サクション系から受ける風、また、サクション圧の変動等によるフィルムシート片Ｆの姿勢の乱れが生じても、その姿勢の変位は押し込み通路２８の領域内にてある程度吸収されるので、フィルムシート片Ｆの詰まりを防止する効果も更に大となる。
【００３６】
本発明は上述した一実施例に制約されることなく、種々に変形して実施可能である。例えば、実施例のガイドローラ４６，４７に代えて、上下一対のガイドプレートを適用してもよい。この場合、製品Ｐの押し込みをターレットポケットの入口直前まで案内することができ、その挿入がより確実となる。また、箱詰め製品などの弾力性のある製品Ｐを上包みする際は、ガイドプレートによる案内の方がより好適である。
【００３７】
本発明において、被包装品及びその包装シート片は特に限定されておらず、また、ガイド部材に往復動を与えるための機構に関しても、その具体的な部材の構成を任意に変更可能であることはいうまでもない。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の上包み機の胴折り装置（請求項１）によれば、包装経路に沿って移動可能なガイドユニットを備える一方、ガイドユニットの一方のガイド部材が他方のガイド部材に対し、スプリングにより変位自在とされていることで、完成された包装製品の品質が安定し、その品質管理を容易化できる。特に、極めて薄肉の包材を使用する場合にあっても、その搬送及び被包装品との合成作業において、常に正確な取り扱いが可能となる。
【００３９】
また、被包装品の押し込みの際、ガイド部材がガイドローラからなり、ガイドローラが被包装品の案内をなすものであれば（請求項２）、被包装品の移送及び包装シート片の胴折りもまたスムーズである。
【図面の簡単な説明】
【図１】上包み機内にて上包みされる製品Ｐの流れを示した概略図である。
【図２】実施例の胴折り装置の具体的な構成を示した側面図である。
【図３】製品の押し込みタイミングにおける胴折り装置の作動を説明するための図である。
【図４】図３の状態から製品が完全に押し込まれたときの状態を示す図である。
【図５】図４の状態から次の動作に移行したときの胴折り装置の作動を説明するための図である。
【符号の説明】
２ 包装経路
２０ サクションコンベヤ（搬送手段）
３０ プッシャ（プッシャ手段）
４３ 駆動モータ（駆動手段）
５２ 支持プレート（支持機構）
５４ スライドブロック（支持機構）
５６ ガイドレール（支持機構）
６０，７４ リンクロッド（駆動手段）
６２，６６ 連結レバー（駆動手段）
６４ 回動軸（駆動手段）
６８ カムディスク（駆動手段）
７０ ロッカアーム（駆動手段）

Claims (2)

1. 長尺な包材を繰り出し、所定長さ毎に切断して包装シート片を形成する一方、所定の包装経路に沿って被包装品を移送し、この移送過程で前記包装シート片により被包装品を上包みする上包み機において、
   所定の胴折り位置で前記包装経路に直交する搬送経路を有し、この搬送経路を通じて前記包装シート片を前記胴折り位置に向けて搬送する搬送手段と、
   前記包装シート片が前記胴折り位置に位置付けられたとき、その手前から前記包装シート片に対して被包装品を押し込むプッシャ手段と、
   前記胴折り位置の先方にて被包装品を前記包装シート片とともに受け入れ、前記プッシャ手段による押し込みに伴い、前記包装シート片を介して被包装品の外面を案内するガイドユニットと、
   前記ガイドユニットを前記包装経路に沿って移動自在に支持する支持機構と、
   前記プッシャ手段により被包装品が押し込まれるとき、前記搬送経路上にある前記包装シート片に対して前記ガイドユニットを近接させ、一方、前記包装シート片が前記胴折り位置に搬送されるとき、前記搬送経路から前記ガイドユニットを離間させる駆動手段とを具備し、
   前記ガイドユニットは、
   前記包装経路を挟んで配置され、被包装品の前記外面をそれぞれ案内する一対のガイド部材と、
   前記一方のガイド部材に前記他方のガイド部材に向かう付勢力を付与し、前記一方のガイド部材を前記他方のガイド部材に対する接離方向に変位自在にするスプリングと
   を含むことを特徴とする上包み機の胴折り装置。
2. 前記各ガイド部材は回転自在に支持されたガイドローラからなり、
   前記ガイドユニットは、前記一対のガイド部材間に被包装品が存在しないとき、前記一対のガイド部材間に確保される隙間を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の上包み機の胴折り装置。

Images