JP4421014B2 - 包装方法及び包装機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、複数の偏平状物品を重ねた状態で包装することのできる包装方法及び包装機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ティーバッグやコーヒーバッグ等を包装する場合、図１に示すように、まず、個々のティーバッグを個別包装して形成される偏平状の個包装品１を複数個積層し、その状態で周囲を包装フィルム２で囲繞するとともにピロー包装などしてその複数の個包装品１を密封収納した包装体３を製造するようになっている。これにより、複数の個包装品１が綺麗に積層された状態で収納される。
【０００３】
この包装形態を製造するための包装機は、一般的なピロー包装機を用いることができる。よく知られているように、ピロー包装機は上方或いは下方が開放した略Ｕ（逆Ｕ）字状やＣ字状の製袋器を用い、帯状フィルムをその製袋器を通過させることにより筒状に製袋する。これにより、帯状フィルムの両側縁が重合され、その重合端は、搬送方向に対して、筒状フィルムの下部或いは上部中央付近に形成される。
【０００４】
また、その製袋器の前後も開口しており、上流側に設置された搬送供給装置から所定間隔ごとに搬送される被包装物がその開口から製袋器ひいては筒状フィルム内に供給されることになる。そして、その搬送供給装置の一例としては、図２に示すようなものがある。
【０００５】
すなわち、複数の個包装品１が積層された被包装物５を受ける搬送面６と、その搬送面６の中央から上方に突出する押送フィンガ７と、搬送面６の両側に起立配置された側壁８とを有する。側壁８により被包装物５の横方向の移動が抑制される。これにより、押送フィンガ７が前進移動すると、被包装物５の後側に接触するので、被包装物５は押送フィンガ７の移動に追従して搬送面６上を前進移動する。よって、押送フィンガ７の配置ピッチ間隔で被包装物５が前進移動し、下流側の製袋器に順次供給される。
【０００６】
そして、製袋器の下流側に設置された水平平面内で自転するセンターシールローラにより、フィルム重合部を、熱シールし（これにより、図１に示すセンターシール部９が形成される）、さらに下流側に配置されるエンドシール装置により筒状フィルムの被包装物間を上下からシール・カットする（これにより、図１に示すエンドシール部１０が形成される）ようにしている。製袋器の開放位置等から、同図（ａ）に示すようにセンターシール部１０が上に来るタイプと、同図（ｂ）に示すように下に来るタイプがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の包装機では以下に示す問題を有する。すなわち、複数の個包装品１は、図２に示すような搬送供給装置を用い、上下に積層した状態のまま搬送され製袋器に供給される。そのため、図から明らかなように、被包装物５の側方へのずれは側壁８により阻止されるが、被包装物５の前方にはその移動を阻止する部材がないので、上方の個包装物１が前方にずれ落ちてしまう（押送フィンガ７の移動速度よりも早く移動する）おそれがある。すると、綺麗に包装できないばかりか、ずれ量が大きくなると、エンドシール装置でのかみ込みが発生する等の問題を有する。
【０００８】
特に、ティーバッグの個包装物１等の三方シールのように膨らみがあり、しかも、前後方向で膨らみ方が均一でない（三方シールの場合、未シールの１辺が他の３辺のシール部に比べて膨らむ）と、各個包装物１を同一向きに重ねた場合には、被包装物５全体では、周囲の４辺の厚みの差はより大きくなり、上方に行くほど個包装物１は全体的に傾斜状に積層されることになる。従って、滑り落ちやすくなる。
【０００９】
さらに、係る前方へのずれ（滑り落ち）は、搬送供給装置上のみならず、製袋器内を通過中や、筒状フィルム内に個包装物１が供給され筒状フィルムとともに個包装物１が前進移動する際にも、同様の問題が発生する。
【００１０】
一方、係る前方へのずれを防止するためには、被包装物１の前側にも搬送面６から上方に突出するフィンガを設け、そのフィンガと押送フィンガ７間の距離を被包装物５の全長に合わせるとともに、両フィンガを同速度で移動することにより対応できる。しかし、係る構成をとると、被包装物の全長が変わるごとに両フィンガの間隔を変えなければならず煩雑であり、また、全長と同じ間隔のフィンガ間に被包装物を供給する処理も煩雑となり、実用的でない。さらに、このずれ防止策では、製袋器内や筒状フィルム内における前方へのずれは防止することができない。
【００１１】
また、別の解決手段としては、個包装品１を積層した状態で、トレーや台紙などに収め荷崩れしにくくした状態で包装処理をすることができる。しかし、係る処理をすると、そのトレー等に収納する手間が増え、また、余分な資材が増えてコスト高となるばかりでなく、最終的に廃棄されるごみ量を増やすことになり環境にも良くない。
【００１２】
さらに、従来のように個包装物１を上下に積み重ねた場合、下側の個包装物１には、上方に積層された個包装物１の荷重が加わるので、内容物によっては押し潰されるおそれもある。
【００１３】
本発明は、上記した背景に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、上記した問題を解決し、従来の包装形態を変えることなく、製袋器へ供給する前の搬送途中や、筒状フィルム内へ供給中並び筒状フィルムとともに搬送中の被包装物を構成する偏平状物品が前後に崩れることなく、精度よく包装処理をすることのできる包装方法及び包装機を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明に係る包装方法では、前後が開口すると共に、左右の側壁のいずれかが開口した製袋器に帯状フィルムを供給して筒状に製袋するとともに、その製袋時に、前記帯状フィルムの両側縁を、前記側壁に形成した開口に通すことで筒状に製袋された筒状フィルムの進行方向の左右いずれかの側面にて重合させてフィルム重合端とする。一方、複数の偏平状物品を起立させるとともに、搬送方向と直交する方向に整列させた物品群からなる被包装物を所定間隔ごとに搬送し、前記製袋器に供給する。そして、前記筒状フィルム内に前記被包装物を収納した状態のまま搬送し、その搬送途中で前記筒状フィルムの進行方向の左右いずれかの側面に形成されている前記フィルム重合端をセンターシールし、その後、前記筒状フィルムの所定位置を、起立配置された一対のエンドシーラにて、進行方向の左右両側から挟みこんでエンドシールするようにした（請求項１）。
【００１５】
上記方法を実施するに適した本発明に係る包装機としては、例えば複数の偏平状物品を包装する包装機であって、帯状フィルムを筒状に製袋するとともに、その製袋に際し前記帯状フィルムの両側縁が、筒状に製袋された筒状フィルムの進行方向の左右いずれかの側面にて重合させてフィルム重合端を形成するための前後が開口すると共に左右の側壁のいずれかが開口した製袋器と、前記複数の偏平状物品を起立させるとともに、搬送方向と直交する方向に整列させた状態で搬送して前記製袋器に供給する搬送供給装置と、前記製袋器に前記帯状フィルムを連続して供給する手段（実施の形態では、ローラ１２に相当し、他に、原反ロールから帯状フィルムを取り出す／引き出す機構等も該当する）と、前記筒状フィルムの進行方向の左右いずれかの側面に形成された前記フィルム重合端をシールするセンターシール装置と、一対のエンドシーラのシール面が、上下方向に延びるように配置され、その一対のエンドシーラにて前記筒状フィルムを、その進行方向の左右両側から挟みこんでエンドシール装置とを備えるようにした（請求項２）。
【００１６】
そして好ましくは、前記搬送供給装置は、搬送路上を横切るように延びる複数の押送バーと、その押送バーを前記搬送路に沿って前進移動させる装置とを備えることである（請求項３）。
【００１７】
本発明によれば、複数の偏平状物品を起立させるとともに、搬送方向と直交する方向に整列させたため、各偏平状物品は、それぞれ搬送供給装置の搬送面の上に直接接触した状態となる。よって、偏平状物品の後方より押送すると、荷崩れ等することなく搬送することができる。従って、製袋器つまり筒状フィルム内に綺麗に整列した状態で供給することができる。さらには、製袋器内の通過や、筒状フィルムに供給後筒状フィルムとともに移動する最中においても、各偏平状物品が相互に相対移動することがなく、前方へのずれを生じない。
【００１８】
そして、筒状フィルムの所定位置をセンターシール，エンドシールすることにより、包装体が製造できる。このとき、前方への位置ずれがないので、エンドシール装置における噛み込みも生じない。
【００１９】
また、筒状フィルムのフィルム重合端が、側方に来るようにしたため、センターシール部は、偏平状物品の偏平な表面側に対向するように形成され、しかも、エンドシールを筒状フィルムの側方から挟むように行ったため、偏平状物品の偏平な表面とほぼ平行な方向に延びるように形成される。よって、最終的な包装形態は、従来のピロー包装の包装体と同じになり、違和感がない。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図３は、本発明に係る包装機の好適な一実施の形態を示している。同図に示すように、図示省略の原反ロールから連続して引き出してくる帯状フィルム１１を複数のローラ１２を掛け渡して製袋器１３に導くようになっている。製袋器１３は、Ｃ字状、より具体的には前後が開口した直方体の箱状となり、さらに進行方向右側の上流側（進行方向後方）が開放されるとともに、図４（ａ）に示すように、その右側壁１３ａの上下方向中間位置が切断され、切断された端部が外側に折り曲げられてガイド片１３ａ′となる。さらに、このガイド片１３ａ′，１３ａ′間に所定の隙間１３ｂが形成される。
【００２１】
これにより、帯状フィルム１１が製袋器１３を通過すると、その製袋器１３の天面１３ｃ，左側壁１３ｄ，底面１３ｅ並びに右側壁１３ａの内面に沿って折り込まれ筒状に製袋される。しかも、帯状フィルム１１の両側縁は、隙間１３ｂを介して製袋器外に突出されるとともに、ガイド片１３ａ′に沿って折り曲げられ重ね合わされる。
【００２２】
よって、製袋器１３を通過することにより、右側面中央にフィルム重合部１４ａを有する筒状フィルム１４が製袋される。このように、通常であれば、フィルム重合端１４ａは上部または下部に形成されるように製袋器が設置されるのに対し、本形態では、右側面に形成されるように製袋器を設置したことがポイントの１つである。なお、右側面に設けるのではなく、包装機のタイプその他の要因から左側面に筒状フィルム１４のフィルム重合端１４ａが来るようにしてもよい。要は、進行方向の両側面のいずれかに位置させれば良い。
【００２３】
一方、製袋器１３の上流側には、被包装物搬送供給装置３０（詳細は後述する）が設けられ、図５に示すように、この被包装物搬送供給装置３０により、起立状態で左右に並んだ偏平状物品２０からなる被包装物２１を所定間隔ごとに搬送し、係る被包装物２１を、製袋器１３で製袋される筒状フィルム１４内に供給する。これにより、図４（ｂ）に示すように、複数の偏平状物品（個包装物）２０の集合体からなる被包装物２１（起立配置している）が、筒状フィルム１４内に収納され、その状態で搬送される。
【００２４】
また、この製袋器１３の下流側には、ピンチローラ１５、ヒートバー１６並びにセンターシールローラ１７の順に配置されたセンターシール装置１８が設置されている。このピンチローラ１５は、筒状フィルム１４のフィルム重合端１４ａを両側から挟みながら回転することにより、筒状フィルム１４に対して搬送力を与えるようにしている。さらに、ヒートバー１６は、通過するフィルム重合端１４ａを加熱する。そして、下流側のセンターシールローラ１７は、ヒートバー１６で加熱されたフィルム重合端１４ａを加圧しながら冷却させて固化することにより、熱シールする機能を有する。もちろん図示のようにヒートバー１６で加熱するものに限らず、回転式のシール装置を用いても良い。
【００２５】
そして、本発明の特徴としては、従来と相違してフィルム重合端１４ａが進行方向右側面に位置するので、センターシール装置１８も右側面側に配置している。つまり、ローラ１５，１７の回転軸を水平面上に位置させている（従来は垂直面上にしている）。
【００２６】
また、このセンターシール装置１８の下流側には、上下一対の搬送ベルトコンベア２３が設置され、被包装物が収納された筒状フィルム１４の上下を挟むとともに搬送し、その下流側に配置されたエンドシール装置２４に安定供給する。なお、必ずしも図示のように上下に搬送ベルトコンベア２３を設ける必要はなく、下部に吸着ベルトその他の搬送手段を設けるなど、各種の変形実施が可能となる。
【００２７】
エンドシール装置２４は、一対のエンドシーラ２４ａ，２４ａを有し、そのエンドシーラ２４ａ，２４ａで筒状フィルム１４を挟んだ状態で、内蔵するヒータで加熱・加圧して熱シールするとともに、内蔵カッターで切断する。これにより、包装体２５が形成され、筒状フィルム１４から分離された包装体２５は、シュートコンベア２６上を搬送され、搬出される。なお、エンドシール装置２４は、エンドシーラ２４ａ，２４ａのシール面が常時対向する状態で所定の軌跡で回転移動する（少なくとも一定期間は筒状フィルムを挟持した状態で平行移動する領域を持つ）ボックスモーションタイプのものでもよく、また、エンドシーラ２４ａ，２４ａがシール面と反対側の端部を回転中心として回転する回転式のものでもよい。
【００２８】
ここで、本発明では、エンドシーラ２４ａ，２４ａを起立配置し、筒状フィルム１４を、その左右から挟むようにしている。これにより、製造される包装体２５は、図６に示すように、エンドシール部２５ａは上下方向に延び、センターシール部２５ｂは、両エンドシール部２５ａ，２５ａ間を渡るようにして右側面に形成される。この図６と従来の包装機で製造された図１（ａ）とを比較すると明らかなように、搬出される姿勢が９０度変わっているものの、被包装物２１（偏平状物品２０）と包装体２５（エンドシール部２５ａ，センターシール部２５ｂ）の相対位置関係は同じとなる。
【００２９】
さらに本発明では、被包装物搬送供給装置３０は、図５に示すように、被包装物２１を受ける搬送面３１と、この搬送面３１の両側に起立配置されたガイド側壁３２と、そのガイド側壁３２の上方に所定の空間Ｋを置いて搬送方向と平行に配置されたガイド棒３３と、上記空間Ｋを介してガイド側壁３２の外側から搬送面３１の上方まで挿入配置された水平平面内を旋回する押送バー３４とを備えている。この押送バー３４は、図３に示すように、その先端が搬送面３１の上方に位置した状態のまま搬送面３１に沿って平行移動（矢印Ａ）し、搬出側先端（製袋器１３の近く）まで移動すると、水平平面内で軸方向に移動し（矢印Ｂ）、その先端が搬送面３１から外に、つまりガイド側壁３２の外側に後退移動する。その後、所定の経路を通って被包装物２１の搬送方向と逆方向（矢印Ｃ）に進み、搬送面３１の上流側に戻るとともに、空間Ｋ内を介して押送バー３４の先端が搬送面３１の上方に来るように移動する（矢印Ｄ）。なお、矢印Ｃ方向への移動は、搬送面３１の上方を移動する押送バーと同一平面内でもよいし、上下方向に異なる高さ位置を移動してもよい。要は、係る矢印Ｃ方向に移動し、上流側に戻る押送バーが、搬送方向（矢印Ａ方向）に移動する押送バーと干渉しなければよい。
【００３０】
係る構成にすると、図示するように、搬送面３１の上に、複数の偏平状物品２０を起立状態で搬送方向と平行に置くと、横倒れはガイド側壁３２とガイド棒３３により抑制され、また、個々の偏平状物品２０が起立し、搬送面３１上に接触しているので、従来のように荷崩れを生じることがない。
【００３１】
従って、押送バー３４が、搬送面３１上を移動すると、図５に示すように、起立した個々の偏平状物品２０の後端に接触するとともに、前方へ押送する。これにより、被包装物２１も搬送面３１上を前進移動することになり、この移動時に個々の偏平状物品２０が押送バー３４の移動速度よりも早く前進移動することはなく、図５に示した状態のまま荷崩れすることなく搬送される。
【００３２】
次に、本発明に係る包装方法の好適な一実施の形態を説明する。まず、製袋器１３に帯状フィルム１１を供給して筒状に製袋する。このとき、帯状フィルム１１の両側縁が、筒状フィルム１４の一方の側面（右側面）で重合する。つまり、フィルム重合端１４ａは、右側面の高さ方向中央付近に来るように製袋する。
【００３３】
一方、被包装物搬送供給装置３０の搬送面３１上には、複数の偏平状物品２０を起立させるとともに、搬送方向と直交する方向に整列させた物品群からなる被包装物２１を所定間隔ごとに配置し、押送バー３４によって搬送し、製袋器１３ひいては筒状フィルム１４内に供給する。そして、筒状フィルム１４内に収納された被包装物２１を筒状フィルム１４と共に搬送する。
【００３４】
次いで、筒状フィルム１４内に被包装物２１を収納した状態のまま搬送し、その搬送途中で筒状フィルム１４のフィルム重合端１４ａをセンターシール装置１８にてセンターシールし、その後、エンドシール装置２４の一対のエンドシーラ２４ａにて、筒状フィルム１４の所定位置（前後の被包装物２１の間）を、搬送方向の両側から挟むとともにエンドシールする。これにより、従来のピロー包装体と同一形態（搬出時は９０度立った状態）の包装体２５が製造できる。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る包装方法及び包装機では、各偏平状物品を起立状態で搬送するようにしたため、製袋器へ供給する前の搬送途中で被包装物を構成する偏平状物品が前後に崩れることがなくなる。さらに、整列された偏平状物品は、製袋器内の通過中や、筒状フィルム内に供給され筒状フィルムとともに移動中、さらにはエンドシール装置を通過する際にも起立されているので、包装機内での移動中のいずれの位置でも個々の偏平状物品が相対移動し前方へ位置ずれすることがなく、綺麗に整列した状態のまま搬送できる。よって、筒状フィルムの所望の位置に精度良く供給でき、包装処理する際に被包装物の噛み込みを生じることもなく、精度よく包装処理をすることができる。
【００３６】
被包装物搬送供給装置上での被包装物の向きを９０度回転して起立させたため、それに合わせて筒状フィルムのフィルム重合端の位置を側面側に位置させ、エンドシールもフィルムの両側面から挟み込む（エンドシール部は上下方向に延びるように形成される）ようにしたため、従来の包装形態を変えることなく、包装体を製造できる。
【００３７】
さらに、個々の偏平状物品がそれぞれ起立し、その上方に別の偏平状物品が乗ることもないので、偏平状物品が他の偏平状物品の荷重を受けて潰されることがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の包装体の一例を示す図である。
【図２】従来の包装機における被包装物搬送供給装置の一例を示す図である。
【図３】本発明に係る包装機の好適な一実施の形態を示す図である。
【図４】（ａ）は製袋器を示す側面図である。
（ｂ）はセンターシール装置の部分における断面図である。
【図５】被包装物搬送供給装置を示す図である。
【図６】図３に示す装置で製造される包装体の一例を示す図である。
【符号の説明】
１１ 帯状フィルム
１２ ローラ
１３ 製袋器
１４ 筒状フィルム
１４ａ フィルム重合端
１８ センターシール装置
２４ エンドシール装置
２４ａ エンドシーラ
２５ 包装体
２５ａ エンドシール部
２５ｂ センターシール部
３０ 被包装物搬送供給装置
３１ 搬送面
３４ 押送バー

Claims (3)

1. 前後が開口すると共に、左右の側壁のいずれかが開口した製袋器に帯状フィルムを供給して筒状に製袋するとともに、その製袋時に、前記帯状フィルムの両側縁を、前記側壁に形成した開口に通すことで筒状に製袋された筒状フィルムの進行方向の左右いずれかの側面にて重合させてフィルム重合端を形成するようにし、
   一方、複数の偏平状物品を起立させるとともに、搬送方向と直交する方向に整列させた物品群からなる被包装物を所定間隔ごとに搬送し、前記製袋器に供給し、
   次いで、前記筒状フィルム内に前記被包装物を収納した状態のまま搬送し、その搬送途中で前記筒状フィルムの進行方向の左右いずれかの側面に形成されている前記フィルム重合端をセンターシールし、
   その後、前記筒状フィルムの所定位置を、起立配置された一対のエンドシーラにて、進行方向の左右両側から挟みこんでエンドシールすることを特徴とする包装方法。
2. 複数の偏平状物品を包装する包装機であって、
   帯状フィルムを筒状に製袋するとともに、その製袋に際し前記帯状フィルムの両側縁が、筒状に製袋された筒状フィルムの進行方向の左右いずれかの側面にて重合させてフィルム重合端を形成するための前後が開口すると共に左右の側壁のいずれかが開口した製袋器と、
   前記複数の偏平状物品を起立させるとともに、搬送方向と直交する方向に整列させた状態で搬送して前記製袋器に供給する搬送供給装置と、
   前記製袋器に前記帯状フィルムを連続して供給する手段と、
   前記製袋器を通過することで前記帯状フィルムが製袋されて形成される前記筒状フィルムの進行方向の左右いずれかの側面に形成された前記フィルム重合端をシールするセンターシール装置と、
   一対のエンドシーラのシール面が、上下方向に延びるように配置され、その一対のエンドシーラにて前記筒状フィルムを、その進行方向の左右両側から挟みこんでシールするエンドシール装置とを備えたことを特徴とする包装機。
3. 前記搬送供給装置は、搬送路上を横切るように延びる複数の押送バーと、その押送バーを前記搬送路に沿って前進移動させる装置とを備えたことを特徴とする請求項２に記載の包装機。

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