JP4688091B2 - オーバーシュリンク包装装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、カップ入り即席ラーメンやカップ入り即席焼きそば等の被包装体にシュリンクフィルムからなる包材を用いてオーバーシュリンク包装を施す場合に使用されるオーバーシュリンク包装方法及び包装装置、特に、被包装体の天面を覆う部分に、図柄や商品名等の表示が予め印刷されたシュリンクフィルムからなる包材を使用する場合に有効なオーバーシュリンク包装方法及び包装装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、カップ入り即席焼きそばやカップ入り即席ラーメン等のカップ入り商品については、カップ状の容器本体や容器本体の口部を閉塞する蓋部材に予め図柄や商品名等を印刷しておき、容器本体に内容物を収容して口部を蓋部材によって閉塞した後、透明のシュリンクフィルムによって形成された包材を用いてオーバーシュリンク包装を施した状態で販売されている。
【0003】
ところで、容器本体や蓋部材に図柄等を印刷する場合に比べて、シュリンクフィルムによって形成された包材自体に図柄や商品名等を印刷したほうが印刷部分がクリアに仕上がると共に、蓋部材によって容器本体の口部を閉塞する際、容器本体の印刷部分と蓋部材の印刷部分との位置合わせ等を考慮しなくてもよいので、近年では、容器本体や蓋部材には印刷を行わずに、図柄や商品名等が予め印刷された包材を用いてオーバーシュリンク包装を施すことが望まれており、容器形状が角形の比較的浅いカップ入り商品等については、既に、図柄等が印刷された包材を用いてオーバーシュリンク包装が施されるようになってきている。
【0004】
こういったカップ入り商品等の被包装体にオーバーシュリンク包装を施す場合は、まず、ピロー包装機等を用いて、包材である長尺帯状のシュリンクフィルムを筒状に形成しながら、一定間隔で供給される被包装体を筒状に形成された包材内に挿入した後、筒状の包材を隣接する被包装体の間で順次溶断シールすることによって、図9に示すように、被包装体Mが包材Rによって包み込まれた包装体RMを形成する。
【0005】
このようにして形成された包装体RMを、図9に示すように、ローラコンベア等の搬送手段51によって搬送しながら加熱トンネル52内を通過させることで、被包装体Mを覆っている包材Rを加熱収縮させると、包材Rが被包装体Mに略密着した状態で被包装体Mにオーバーシュリンク包装が施される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したように、図柄や商品名等を印刷した包材を用いてオーバーシュリンク包装を施す場合、包材の熱収縮に伴って、包材に印刷された図柄や商品名等の表示もひずむことになるが、図10(a)〜(c)に示すように、被包装体Mを覆っている包材Rは、通常、その平面形状が矩形に近いので、容器形状が角形のカップ入り商品等のように、平面形状が角形の被包装体Mの場合は、包材Rの平面形状と被包装体Mの平面形状とが似通っているため、包材Rを加熱収縮させる際に包材Rに収縮ムラが発生しにくく、被包装体Mの天面を覆う印刷部分に発生するひずみ等についても十分に許容できる程度に仕上げることができる。
【0007】
しかしながら、容器形状が円形のカップ入り商品等のように、平面形状が円形の被包装体の場合は、図11(a)〜(c)に示すように、被包装体Mを覆っている包材Rの平面形状と被包装体Mの平面形状とが大きく異なるため、特に、被包装体Mからの距離が大きい包材Rのコーナー部分Cの熱収縮量が他の部分に比べて大きくなり、それに伴って、最も綺麗に仕上げなければならない被包装体Mの天面を覆う印刷部分がいびつにゆがんでしまうので、上述したような方法では、図柄等が印刷された包材を用いて綺麗にオーバーシュリンク包装を施すことができない。
【0008】
このため、平面形状が円形の被包装体については、従来通り、容器本体や蓋部材に予め図柄や商品名等を印刷しておき、透明の包材を用いてオーバーシュリンク包装を施しているのが現状である。
【0009】
そこで、この発明の課題は、被包装体の平面形状に拘わらず、図柄や商品名等を印刷した包材を用いて綺麗にオーバーシュリンク包装を施すことができるオーバーシュリンク包装方法及び包装装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段及びその効果】
上記の課題を解決するため、請求項1に係る発明は、少なくとも被包装体の天面を覆う部分に予め印刷が施されたシュリンクフィルムからなる包材によって包み込まれた前記被包装体を所定の搬送経路に沿って搬送しながら、開放された予備加熱ゾーン及びトンネルによって囲われた本加熱ゾーンを順次通過させる搬送手段と、前記予備加熱ゾーン内で、前記包材によって包み込まれた前記被包装体の天面の略全面を押える押え手段と、前記予備加熱ゾーン内で、前記押え手段によって天面部分が押えられた、前記包材によって包み込まれた前記被包装体の周面全体を局部的に加熱する予備加熱手段と、前記本加熱ゾーンを囲う前記トンネル内で、前記包材によって包み込まれた前記被包装体を全体的に加熱する本加熱手段とを備えたオーバーシュリンク包装装置であって、前記押え手段は、前記被包装体の搬送速度と同一速度で前記搬送経路に沿って循環移動する、前記包材の熱収縮温度より低い温度に保持された押えベルトによって、前記被包装体の天面部分を押えるようになっており、開放された前記予備加熱ゾーン内において、前記押えベルトによって前記被包装体の天面部分を押えながら、前記予備加熱手段によって前記被包装体の周面全体を局部的に加熱した後、前記トンネルによって囲われた前記本加熱ゾーンにおいて、前記押え部材を取り去った状態で前記包材を全体的に加熱することで、前記被包装体にオーバーシュリンク包装を施すようになっており、前記本加熱ゾーンを囲う前記トンネルは、前記被包装体が通過する加熱空間を形成している内部トンネルと、前記内部トンネルの外側を囲っている、前記内部トンネルとの間に給気路を形成する中間トンネルと、前記中間トンネルの外側を囲っている、前記中間トンネルとの間に還気路を形成する外部トンネルとからなる3重構造であり、前記給気路には、加熱ヒータが配置されていると共に、前記還気路には、その上部に循環ファンが設置されており、前記中間トンネルの上面壁には、前記還気路内に設置された前記循環ファンによって、前記給気路内に送風することができるように、前記循環ファンに対応する位置に開口が形成されており、前記内部トンネルには、その上面壁、両側面壁及び下面壁にそれぞれ給気口が形成されていることを特徴とするオーバーシュリンク包装装置を提供するものである。なお、ここにいう「包材の熱収縮温度」とは、包材が縦方向または横方向に10%以上熱収縮する温度を意味しており、包材の熱収縮率は、所定温度のシリコンオイルバスに10秒間浸漬した状態で測定した値である。従って、「包材の熱収縮温度より低い温度」は、包材が若干の熱収縮(熱収縮率が10%未満)を起こす温度を許容するものである。
【0011】
以上のように、このオーバーシュリンク包装装置では、包材によって包み込まれた被包装体の天面の略全面を、包材の熱収縮温度より低い温度に保持された押えベルトによって押えながら、被包装体の周面全体を局部的に加熱することによって包材を予備的に熱収縮させるようにしたので、この段階では、包材における被包装体の天面を覆っている部分がほとんど熱収縮することがなく、この部分に印刷された図柄等がひずむことがない。
【0012】
また、開放された予備加熱ゾーンにおいて予備的に熱収縮させた包材は、既に被包装体の外形に概ね沿うような状態にプリフォームされているので、トンネルによって囲われた本加熱ゾーンにおいて、押え部材を取り去った状態で包材を全体的に加熱しても、包材における被包装体の天面を覆っている部分が大きく熱収縮したり、他の部分の熱収縮の影響を受けたりすることがほとんどなく、包材が全体的に被包装体に略密着した状態でオーバーシュリンク包装が施される。
【0013】
従って、本発明のオーバーシュリンク包装装置によれば、包材に収縮ムラが発生しやすい平面形状が円形の被包装体であっても、発生した収縮ムラの影響が、被包装体の天面を覆っている部分にまで及びにくいので、被包装体の天面を覆っている包材の印刷部分がいびつにゆがむことがなく、平面形状が角形の被包装体と同様に、綺麗にオーバーシュリンク包装を施すことができる。
【0014】
特に、このオーバーシュリンク包装装置では、開放された予備加熱ゾーン内において、押えベルトによって被包装体の天面部分を押えながら、予備加熱手段によって被包装体の周面全体を局部的に加熱するようにしているので、押えベルトが予備加熱手段によって加熱されにくく、押えベルトを包材の熱収縮温度よりも低い温度に保持し易いといった効果も得られる。
【0015】
また、このオーバーシュリンク包装装置は、前記本加熱ゾーンを囲う前記トンネルが、前記被包装体が通過する加熱空間を形成している内部トンネルと、前記内部トンネルの外側を囲っている、前記内部トンネルとの間に給気路を形成する中間トンネルと、前記中間トンネルの外側を囲っている、前記中間トンネルとの間に還気路を形成する外部トンネルとからなる3重構造であり、前記給気路には、加熱ヒータが配置されていると共に、前記還気路には、その上部に循環ファンが設置されており、前記中間トンネルの上面壁には、前記還気路内に設置された前記循環ファンによって、前記給気路内に送風することができるように、前記循環ファンに対応する位置に開口が形成されており、前記内部トンネルには、その上面壁、両側面壁及び下面壁にそれぞれ給気口が形成されており、循環ファンによって給気路内に供給された空気が、加熱ヒータによって加熱された後、給気路を通って、内部トンネルの上面壁、両側面壁及び下面壁にそれぞれ形成された各給気口から内部トンネル内に供給されるので、内部トンネル内を通過する被包装体が全体的に均一に加熱される。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。図1に示すオーバーシュリンク包装装置1は、図7に示すように、上端縁から径方向外側に張り出すフランジ部fを有する円形カップ状の容器本体bに内容物を収容した状態で、シート状の蓋部材sをフランジ部fにヒートシールすることで容器本体bの口部を閉塞したカップ入り商品(以下、被包装体という)Mに、シュリンクフィルムによって形成された包材を用いてオーバーシュリンク包装を施すものであり、包材には、少なくとも被包装体Mの天面を覆う部分に図柄や商品名等が予め印刷されている。
【0018】
このオーバーシュリンク包装装置1は、図1に示すように、包材によって被包装体Mを包み込む包込部10と、包材によって包み込まれた被包装体Mの周面部分を局部的に加熱する予備加熱部20と、包材によって包み込まれた被包装体Mを全体的に加熱する本加熱部30と、被包装袋Mを、所定の搬送経路に沿って、包込部10、予備加熱部20、本加熱部30に順次搬送する搬送部40とから構成されており、搬送部40は、図2及び図3に示すように、搬送コンベア41、42、43、44によって構成されている。
【0019】
前記包込部10は、図2に示すように、長尺帯状のシュリンクフィルムに図柄や商品名等が予め印刷された包材Rを、包材ロールRLから連続的に繰り出しながら、ガイドローラ11を介して包込位置に送給する包材送給手段12と、包込位置に送給される包材Rを筒状に整形するフォーマ13と、このフォーマ13によって筒状に整形された包材Rの幅方向の両側縁を相互にヒートシールすることで、包材Rを筒状に形成するセンタシーラ14と、筒状に形成された包材Rを一定間隔で順次溶断シールする溶断シーラ15とから構成されており、フォーマ13によって筒状に整形された包材Rには、搬送コンベア41によって包込位置に搬送されてきた被包装体Mが順次挿入され、センタシーラ14によって包材Rにセンターシールが施された後、溶断シーラ15によって被包装体Mの間で包材Rが順次溶断シールされることで、図6(a)に示すように、被包装体Mが包材Rによって包み込まれた包装体RMが形成される。なお、このようにして形成された包装体RMは搬送コンベア42によって予備加熱部20に搬送される。
【0020】
前記予備加熱部20は、図3及び図4に示すように、搬送コンベア43によって搬送される包装体RMが通過する、開放された予備加熱ゾーンZ1内に設けられており、包材Rによって包み込まれた被包装体Mの天面の略全面を押える押え手段21と、この押え手段21によって天面部分が押えられた包装体RMにおける被包装体Mの周面部分を局部的に加熱する予備加熱手段25とから構成されている。
【0021】
前記押え手段21は、搬送コンベア43による包装体RMの搬送速度と同一速度で搬送経路に沿って循環移動する、駆動プーリ23及び従動プーリ24に掛け渡された無端状の押えベルト22を備えており、この押えベルト22によって、被包装体Mの天面部分を押えながら、包装体RMを搬送することができるようになっている。
【0022】
この押えベルト22は、開放された予備加熱ゾーンZ1内に設けられており、しかも、予備加熱手段25は包装体RMを局部的に加熱するようになっているので、押えベルト22が予備加熱手段25によって容易に加熱されることはないが、前記押えベルト22における包装体RMの天面部分を押えている部分が予備加熱手段25によって加熱されて昇温したとしても、加熱領域(押え領域)から離れて再び加熱領域(押え領域)に戻ってくるまでの間に確実に放熱することができるように、押えベルト22の循環経路長、即ち、ベルト長を長くすることによって、押えベルト22が、包材Rの熱収縮温度より低い温度に常時保持されるようになっている。
【0023】
前記予備加熱手段25は、搬送コンベア43の側方に上下2段に配置された複数のノズル26を備えており、このノズル26から120〜150℃程度の熱風を吹き付けることによって、包装体RMにおける被包装体Mの周面部分を局部的に加熱するようになっている。
【0024】
前記本加熱部30は、図3及び図5に示すように、搬送コンベア44によって搬送される包装体RMが通過する本加熱ゾーンZ2内に設けられており、この本加熱ゾーンZ2を囲うトンネル31と、このトンネル31内に設置された加熱ヒータ35及び循環ファン36とを備えている。
【0025】
前記トンネル31は、図5に示すように、包装体RMが通過する加熱空間を形成している内部トンネル32と、この内部トンネル32の外側を囲っている中間トンネル33と、この中間トンネル33の外側を囲っている外部トンネル34とからなる3重構造であり、内部トンネル32と中間トンネル33とによって区画された給気路SDには、複数の加熱ヒータ35が適宜配置されていると共に、中間トンネル33と外部トンネル34とによって区画された還気路RDには、その上部に循環ファン36が設置されている。
【0026】
中間トンネル33の上面壁には、還気路RD内に設置された循環ファン36によって、給気路SD内に送風することができるように、循環ファン36に対応する位置に開口33aが形成されており、内部トンネル32には、その上面壁、両側面壁及び下面壁にそれぞれ給気口32aが形成されていると共に、この内部トンネル32の下部側で、内部トンネル32と還気路RDとが連通路CDを介して接続されている。
【0027】
従って、循環ファン36によって給気路SD内に供給された空気は、加熱ヒータ35によって、所定温度(150〜170℃)程度に加熱された後、給気路SDを通って給気口32aから内部トンネル32内に供給され、内部トンネル32内を通過する包装体RMが全体的に加熱される。なお、内部トンネル32内に供給された加熱空気は、連通路CD及び還気路RDを通って循環ファン36まで戻される。
【0028】
以上のように、このオーバーシュリンク包装装置1では、まず、包込部10において、被包装体Mを包材Rによって包み込んだ包装体RM(図6(a)、(b)参照)を、予備加熱部20において、包材Rの熱収縮温度より低い温度に保持された押えベルト22によって、被包装体Mの天面部分を押えながら、被包装体Mの周面部分を局部的に加熱すると、包材Rにおける被包装体Mの天面を覆っている部分がほとんど熱収縮することがなく、図6(c)、(d)に示すように、その他の部分が熱収縮を起こして、被包装体Mの外形に概ね沿うような状態にプリフォームされる。従って、この段階で、包材Rにおける被包装体Mの天面を覆っている部分に印刷された図柄等がほとんどひずむことがない。
【0029】
このようにして予備的に熱収縮させた包材Rは、同図(c)、(d)に示すように、余裕のある溶断シール側の両端部epが被包装体Mのフランジ部fを巻き込むと共に余裕のない両側部spがフランジ部fに略密着した状態にプリフォームされているので、続いて、本加熱部30において、被包装体Mの天面部分を開放した状態で包材Rを全体的に加熱しても、包材Rにおける被包装体Mの天面を覆っている部分が大きく熱収縮したり、他の部分の熱収縮の影響を受けたりすることがほとんどなく、同図(e)に示すように、包材Rが全体的に被包装体Mに略密着した状態でオーバーシュリンク包装が施される。
【0030】
以上のように、このオーバーシュリンク包装装置1によって、被包装体Mにオーバーシュリンク包装を施すと、包材Rにおける被包装体Mの天面を覆っている部分がほとんど熱収縮することがないので、その部分に印刷された図柄等が歪まない綺麗な状態でオーバーシュリンク包装を施すことができる。
【0031】
特に、上述したように、包材Rに収縮ムラが発生しやすい平面形状が円形(丸い)の被包装体Mであっても、被包装体Mの周面を覆っている部分に発生した収縮ムラの影響が、被包装体Mの天面を覆っている部分にまで及ぶことがないので、被包装体Mの天面を覆っている包材Rの印刷部分がいびつにゆがむことがなく、平面形状が角形の被包装体と同様に、綺麗にオーバーシュリンク包装を施すことができる。
【0032】
また、このオーバーシュリンク包装装置1によって、被包装体Mにオーバーシュリンク包装を施す場合は、上述したように、被包装体Mを包み込んでいる包材Rにおける被包装体Mの天面を覆っている部分がほとんど熱収縮することがなく、その他の部分、特に、被包装体Mの周面を覆う部分が主として熱収縮を起こすことによって包材Rが被包装体Mに密着するので、包材Rにおける被包装体Mの周面を覆う部分に図柄や商品名等の印刷を施す場合には、その印刷部分が被包装体Mの周面形状と相関関係を持って歪むという規則性を見いだすことができる。
【0033】
即ち、図8(a)に示すように、オーバーシュリンク包装が施された状態で、被包装体Mの周面部分に長方形状の図柄Pを表示したい場合は、同図(b)に示すように、通常、熱収縮量の小さい上底が熱収縮量の大きい下底より短い台形状の図柄に補正した状態で印刷することになるが、その斜辺の傾斜角度βは、被包装体Mの周面のテーパ角度αの±40%(好ましくは±10%)、の範囲内になるような台形状に設計しておけばよいという知見が得られた。
【0034】
このように、上述したような方法でオーバーシュリンク包装を施すと、包材Rにおける被包装体Mの周面を覆っている部分が被包装体Mの天面側にほとんど移動しないため、被包装体Mの周面部分に図柄等を表示する場合でも、表示しようとする図柄等のゆがみをある程度予測することができるので、包材Rの熱収縮に伴うゆがみを考慮したデザイン設計が容易になると共に、複雑な図柄等を綺麗に表示することが可能になるという効果も得られる。
【0035】
なお、上述した実施形態では、押えベルト22の長さを長くすることによって、押えベルト22の放熱効率を高めるようにしているが、予備加熱ゾーンZ1が開放されているため、押えベルト22がほとんど昇温しないのであれば、押えベルト22をあえて長くする必要はない。また、スペース的に押えベルト22の長さを長くすることができないような場合や、自然放熱だけでは押えベルト22を包材Rの熱収縮温度より低い温度に保持することができないような場合には、冷却ファンによって押えベルト22に風を吹き付けることによって、積極的に放熱させることも可能である。
【0036】
また、上述した実施形態では、開放された予備加熱ゾーンZ1内で包装体RMの天面部分を押えベルト22によって押えながら、周面部分を局部的に加熱するようにしているが、押えベルト22を包材Rの熱収縮温度より低い温度に保持することができるのであれば、必ずしも予備加熱ゾーンZ1は開放されている必要はない。
【0037】
また、上述した実施形態では、押え手段として、包装体RMの搬送速度と同一速度で循環移動する押えベルト22を使用することで、被包装体Mの天面部分を押えながら、包装体RMを搬送するようにしているが、これに限定されるものではなく、包装体RMを予備加熱ゾーンZ1内に停止させた状態でプレート状の押え部材によって被包装体Mの天面部分を押えながら被包装体Mの周面部分を局部的に加熱した後、包装体RMを本加熱ゾーンZ2に搬送することも可能である。
【0038】
また、上述した実施形態では、カップ入り即席ラーメンにオーバーシュリンク包装を施す場合について説明したが、本発明のオーバーシュリンク包装方法及び包装装置は、こういったカップ入り即席ラーメンにオーバーシュリンク包装を施す場合に限定されるものではなく、種々の形状の被包装体にオーバーシュリンク包装を施す場合に適用することができることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明にかかるオーバーシュリンク包装装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図2】同上のオーバーシュリンク包装装置における包込部を示す概略側面図である。
【図3】同上のオーバーシュリンク包装装置における予備加熱部及び本加熱部を示す概略側面図である。
【図4】同上の予備加熱部を示す概略正面図である。
【図5】同上の本加熱部を示す概略断面図である。
【図6】(a)〜(e)は被包装体を包み込んでいる包材の状態変化を示す概略図である。
【図7】同上のオーバーシュリンク包装装置によってオーバーシュリンク包装を施そうとする被包装体を示す斜視図である。
【図8】(a)、(b)は被包装体の周面部分に図柄等を表示する場合の図柄等の形状補正方法を説明するための説明図である。
【図9】従来のオーバーシュリンク包装装置を示す概略図である。
【図10】(a)は平面形状が角形の被包装体を包材で包み込んだ状態を示す平面図、(b)、(c)は同上の側面図である。
【図11】(a)は平面形状が円形(丸形)の被包装体を包材で包み込んだ状態を示す平面図、(b)、(c)は同上の側面図である。
【符号の説明】
1 オーバーシュリンク包装装置
10 包込部
20 予備加熱部
21 押え手段
22 押えベルト
25 予備加熱手段
26 ノズル
30 本加熱部
31 トンネル
35 加熱ヒータ
36 循環ファン
40 搬送部
41、42、43、44 搬送コンベア
M 被包装体
R 包材
RM 包装体
Claims (1)
- 少なくとも被包装体の天面を覆う部分に予め印刷が施されたシュリンクフィルムからなる包材によって包み込まれた前記被包装体を所定の搬送経路に沿って搬送しながら、開放された予備加熱ゾーン及びトンネルによって囲われた本加熱ゾーンを順次通過させる搬送手段と、
前記予備加熱ゾーン内で、前記包材によって包み込まれた前記被包装体の天面の略全面を押える押え手段と、
前記予備加熱ゾーン内で、前記押え手段によって天面部分が押えられた、前記包材によって包み込まれた前記被包装体の周面全体を局部的に加熱する予備加熱手段と、
前記本加熱ゾーンを囲う前記トンネル内で、前記包材によって包み込まれた前記被包装体を全体的に加熱する本加熱手段とを備えたオーバーシュリンク包装装置であって、
前記押え手段は、前記被包装体の搬送速度と同一速度で前記搬送経路に沿って循環移動する、前記包材の熱収縮温度より低い温度に保持された押えベルトによって、前記被包装体の天面部分を押えるようになっており、
開放された前記予備加熱ゾーン内において、前記押えベルトによって前記被包装体の天面部分を押えながら、前記予備加熱手段によって前記被包装体の周面全体を局部的に加熱した後、前記トンネルによって囲われた前記本加熱ゾーンにおいて、前記押え部材を取り去った状態で前記包材を全体的に加熱することで、前記被包装体にオーバーシュリンク包装を施すようになっており、
前記本加熱ゾーンを囲う前記トンネルは、前記被包装体が通過する加熱空間を形成している内部トンネルと、前記内部トンネルの外側を囲っている、前記内部トンネルとの間に給気路を形成する中間トンネルと、前記中間トンネルの外側を囲っている、前記中間トンネルとの間に還気路を形成する外部トンネルとからなる3重構造であり、
前記給気路には、加熱ヒータが配置されていると共に、前記還気路には、その上部に循環ファンが設置されており、前記中間トンネルの上面壁には、前記還気路内に設置された前記循環ファンによって、前記給気路内に送風することができるように、前記循環ファンに対応する位置に開口が形成されており、前記内部トンネルには、その上面壁、両側面壁及び下面壁にそれぞれ給気口が形成されている
ことを特徴とするオーバーシュリンク包装装置。
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