JP5230659B2 - 充填包装装置 - Google Patents
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Description
そこで、近年ではティーバッグに封入された茶葉類の風味を長期間に渡って保つために、このティーバッグを外側包装体に窒素ガス等の不活性ガスと共に封入するいわば二重包装が行われている。
本発明は上記従来の問題点に着目して為されたものであり、内側包装体の形成及び被充填物を充填する工程と、外側包装体の形成及び被充填物が充填された内側包装体を外側包装体に封入する工程を連続して、能率よく行うことができる充填包装装置を提供することを、その目的とする。
請求の範囲第4項の発明は、請求の範囲第3項に記載した包装装置において、内側包装体搬送手段は、被充填物が封入された内側包装体を形成途中の外側包装体へガイドするホッパーを更に具備し、前記ホッパーは上面に加えて側面に開口を有しており、回動アームは前記開口を通って内側包装体を前記ホッパー内にもってくることを特徴とする充填包装装置である。
5b タグ 5c 糸 7 平袋 7s 包装材 T 茶葉
10 内側包装体形成手段 13 外側包装体形成手段
15 内側包装体搬送手段 16 繰出しホイール 17 機台
18 横シール装置 19 投入シュート 21 対向ローラ
11 縦シール装置 11a 超音波ホーン 11b 受けロール装置
20 回動ベース 20a 開口 24 排出シュート
21 対向ローラ 22、23、25、27 支柱 29、31 バー
33、35 ガイドシャフト 37、39 摺動ブロック 40 連結板
41a 超音波ホーン 41b 受けロール装置 43 ホッパー
43a 上面開口 43b 下面開口 43c 右側開口
45 押し込み棒 50 繰出しホイール 52 ベース板
53 繰出しホール 55 ガイドローラ 56 ガイド部材
57、59 シャフトベース 61、63 ガイドシャフト
64 送り装置 64a 把持部 65 仮シール装置
67 横シール装置 69 縦シール装置
65a、67a、69a ヒーター部 71 カッター部
71a カッター 71b クランプ部 73 押さえプレート
75 ハンド装置 75a 把持部 77 滑走シュート
90 ガス供給管 Sb1、Sb2、Sb3、Sb4 横シール部
Bj 充填部 Ba ティーバッグの高さ寸法 101 充填包装置
103 二重包装体 105 ドリップバッグ 105a 本体部
105b ホルダー 105s 包装材 107 平袋
107s 包装材 110 投入シュート 111 内側包装体形成手段
113 外側包装体形成手段 115 内側包装体搬送手段 123 機台
124 計量部 105s 包装材 127 繰出しホイール
129 ガイドローラ 110 投入シュート 133 超音波ホーン装置
137 受けロール装置 149 横シール装置 151 連結板
153 ロッドレスシリンダー 155 ガイドシャフト
157 シャフトホルダー 159 挟持アーム
161、163 アーム要素 Co レギュラーコーヒー
165 支持ベース 167 回動ハンド 169 回動軸
170 駆動ベース 171、172 挟持部材 174 ホッパーベース
175 ホッパー 175a 上面開口 175b 下面開口
175c 右側開口 176 縦シール装置 177 ガイドシャフト
178 横シール装置 179a 固定側シールブロック
179b 駆動側シールブロック 180 エアシリンダー
181 駆動シャフト 182 回動コマ 182a 溝 183 ピン
184 繰り出しホイール 188 投入シュート
185 ガイドローラ 190 ガス供給管
図1、図2に充填包装装置1によって製造される二重包装体3を示す。この二重包装体3は、内側包装体としてのティーバッグ5と外側包装体としての平袋7とによって構成され、ティーバッグ5は平袋7に窒素ガスと共に封入されている。ティーバッグ5は、三角錐状で通水性のあるメッシュ素材によって構成された本体部5a、この本体部5aに充填、封入された茶葉T、本体部5aに一端が固定され他端にタグ5bが設けられた糸5cとから成る。平袋7はガスバリア性があり、しかも熱溶着可能なフィルムによって構成されている。
内側包装体形成手段10の構成について説明する。
符号17は機台を示し、機台17の上部には図示しない計量装置が備えられている。また機台17には投入シュート19が備えられ、この投入シュート19は外周面がティーバッグ5を構成する包装材5sの案内面となっている。包装材5sは通水性があり、しかも熱溶着可能なものが適用される。なお、包装材5sは繰出しホイール16にロール状に巻かれ、この繰出しホイール16は機台17に回動自在に支持されている。
二組の対向ローラ21の上下方向の間には縦シール装置11が備えられている。この縦シール装置11は超音波ホーン11aと受けロール装置11bとによって構成されている。
図6において符号20は回動ベースを示し、この回動ベース20は機台17に備えられた図示しない軸受に回動自在に取り付けられている。回動ベース20には開口20aが形成されており、この開口20aは排出シュート24に連通している。
回動ベース20の上面の四隅には支柱22、23、25、27が備えられている。支柱22、23にはバー29が渡設され、支柱25、27にはバー31が渡設されている。バー29、31には平行に配された一対のガイドシャフト33、35が渡設されている。
以上のように内側包装体形成手段10が構成されている。
図11に詳細に示すように機台17に支持されたベース板52にはホッパー43が設けられ、このホッパー43は下方へいくに従って徐々に窄まるほぼ角筒状に形成されている。またホッパー43は上面開口43a、下面開口43b及び上側の右側部に右側開口43cを有しており、上面開口43aと右側開口43cとは連続している。
符号45は押し込み手段としての押し込み棒を示し、この押し込み棒45はホッパー43の上面開口43aの上方に配置され、図示しない駆動手段によって上下動するようになっている。押し込み棒45の先端部分はプラスチックによって構成されており、この部分は他の部分より太く形成されている。
以上のように内側包装体搬送手段15が構成されている。
機台17上には繰出しホイール53が回動自在に備えられている。この繰出しホイール53には、平袋7を構成する包装材7sが巻かれている。また、機台17には繰出しホイール53から引き出された包装材7sをガイドする複数のガイドローラ55とガイド部材56が備えられている。
図9に拡大して示すようにガイドシャフト61、63には、送り装置64、仮シール装置65、横シール装置67、縦シール装置69及びカッター装置71がこの順で包装材7sの走行方向(以下、B方向という。)に並んで支持されている。これらのうち仮シール装置65、横シール装置67及び縦シール装置69はガイドシャフト61、63の所定の位置にロック手段によって固定されており、送り装置64とカッター装置71は図示しないエアシリンダー等から成る駆動手段によってB方向とこれと逆の方向(以下、A方向という。)にガイドシャフト61、63にガイドされて往復動作するようになっている。
カッター装置71はカッター71aとクランプ部71bを有している。
以上のように外側包装体形成手段13は構成されている。
また、カッター装置71のB方向側には、受け取りハンド装置75が設けられており、この受け取りハンド装置75はA−B方向へ動作でき、また二重包装体3を前後方向から挟み込んで保持する把持部75aを有している。
カッター装置71のB方向側の領域には滑走シュート77が備えられ、この滑走シュート77は図示しないコンベアに接続されている。
更に充填包装装置1には不活性ガスとしての窒素ガスを平袋7内に充填するためのガス供給管90が設けられ、このガス供給管90の一端部はガスボンベに接続され、他端部は後述するように二つ折りにされた包装材7sへ挿入される。ガス供給管90と図示しないガスボンベによって不活性ガス充填手段が構成されている。
ロール状に巻き取られた包装材5sは繰出しホイール16から、その始端を繰出して、上側の対向ローラ21によって送られて、その側縁どうしが重ね合わされた状態で保持されて筒状となる。
次いで縦シール装置11の超音波ホーン11aと受けロール装置11bによって超音波シールされて縦シール部Saが形成される。
次いで、計量装置によって計量された充填物としての茶葉Tが投入シュート19へ投入され、投入シュートの下側開口から下側の横シール部Sb1によって先端部が閉鎖されている包装材5sの先端部分、即ち充填部Bjに収容される。
そして、包装材5sがティーバッグ5の高さ寸法Ba分のピッチで送られる。
上記の横シール部Sb4を形成するのと同時に、次に製造されるティーバッグ5の下側の横シール部Sb1が形成される。
上記工程を繰り返して、ティーバッグ5を連続して製造する。
図9、図10に示すように上記2つ折りにされた包装材7sの内側にはガス供給管90が入り込んでおり、このガス供給管90の他端部は後述するポジションP3の近傍まで到達している。ガス供給管90の他端部から窒素ガスが供給されて、2つ折りにされた包装材7sの内側が窒素ガスによって満たされた状態となっている。
更に、包装材7sはB方向へ1ピッチ送られて、ポジションP4に移動する。そして、包装材7sの1ピッチのB方向側の端部に縦シールStが施される。
二重包装体3はカッター装置71のクランプ部71bにクランプされている。
そして、図10に示すようにハンド装置75がB方向へ移動し、把持部75aによって把持された二重包装体3が滑走シュート77上に来たところで、把持部75aが開き二重包装体3が落下する。落下した二重包装体3は滑走シュート77上を滑走して、図示しないコンベアに載り搬送される。
上記の動作が繰り返されて、二重包装体3が連続して製造される。
上記した内側包装体形成手段10によるティーバッグ5の形成と茶葉Tの充填動作、内側包装体搬送手段15のティーバッグ5の搬送動作及び外側包装体形成手段13の平袋7の形成動作は、電気的信号に基づいて同期して行われるように図示しない制御手段によって制御される。
実施の形態2において実施の形態1と同様の構成部分については、実施の形態1と同じ符号を付して、それらの説明を省略する。
図16、図17に充填包装装置101によって製造される二重包装体103を示す。この二重包装体103は、内側包装体としてのドリップバッグ105と外側包装体としての平袋107によって構成され、ドリップバッグ105は平袋107に窒素ガスと共に封入されている。ドリップバッグ105は矩形の平袋状で通水性があり、しかも熱溶着可能な不織布によって構成された本体部105a、本体部105aに充填、封入された被充填物としてのレギュラーコーヒーCo、本体部105aに固定されホルダー105bとから成る。ホルダー105bは広げるとカップに係止することができる。平袋107はガスバリア性があり、しかも熱溶着可能なフィルムによって構成されている。
内側包装手段111の構成について説明する。
機台123の上方にレギュラーコーヒーCoを計量する計量部124と、包装材105sをセットする繰出しホイール127及びこの繰出しホイール127から繰出された包装材105sを上下に案内するガイドローラ129と、このガイドローラ129によって案内され、搬送されてきた包装材105sを筒状に湾曲させ、且つレギュラーコーヒーCoを包装材105sに供給する投入シュート110とを備えている。
また、機台123には縦シール装置11、対向ローラ21が備えられている。
図20に詳細に示すように横シール装置149には平面視U字形連結板151が設けられており、この連結板151には超音波ホーン133と受けロール137が保持されている。超音波ホーン133は連結板151に対し固定され、また受けロール装置137は超音波ホーン133に対して接近離間方向へ動作自在に取り付けられている。
以上のように内側包装体形成手段111は構成されている。
機台123には支持ベース165が設けられており、この支持ベース165には回動ハンド167が回動軸169に支持されている。回動ハンド167の先端部には把持部161、163が設けられており、この把持部161、163は開閉動作できるようになっている(図21参照)。
以上のように内側包装体搬送手段115は構成されている。
機台123にはヒートシール機構によって構成される縦シール装置176が設けられている。
機台123には2本のガイドシャフト177が垂直に立った状態に固定されている。横シール装置178は一対のガイドシャフト177に動作自在に支持されている。横シール装置178の詳細な構造について説明する。
符号170は駆動ベースを示し、この駆動ベース170はガイドシャフト177に摺動自在に支持されている。駆動ベース170上には固定側シールブロック179aが備えられており、この固定側シールブロック179aには図示しないシール用のヒーターとカッター機構が備えられている。
以上のように外側包装体形成手段113が構成されている。
更に充填包装装置101には不活性ガスとしての窒素ガスを平袋107内に充填するためのガス供給管190が設けられ、このガス供給管190の一端部はガスボンベに接続され、他端部は後述するように他端部は二つ折りにされた包装材107sへ挿入される。ガス供給管190とガスボンベによって不活性ガス充填手段が構成されている。
ロール状に巻き取られた包装材105sは繰出しホイール127から、その始端を繰出してガイドローラ129にガイドされ、上側の対向ローラ21によって送られて、その側縁どうしが重ね合わされた状態で保持され筒状となる。
次いで縦シール装置11の超音波ホーン11aと受けロール装置11bによって超音波シールされて縦シール部Saが形成される。
そして計量部124によって計量された所定量のレギュラーコーヒーCoが投入シュート110を通って、包装材105s内に充填される。また対向ローラ21の送り動作によって包装材105sは1ピッチ下方に送られ、ロッドレスシリンダー153が動作して、連結板151と連結板151によって保持されている超音波ホーン133及び受けロール137とが手前側の待機位置に向けて復路走行する。
これにより包装材105sの上部が横方向にシールアンドカットされ、3辺がシールされ袋状になったドリップバッグ105が製造される。上記動作が連続して行われて、ドリップバッグ105が連続して製造される。
図22に示すように上記2つ折りにされた包装材107sの内側にはガス供給管190が入り込んでおり、このガス供給管190の他端部は横シール装置178が最も上昇した位置よりわずか上方まで到達している。ガス供給管190の他端部から窒素ガスが供給されて、2つ折りにされた包装材107sの内側が窒素ガスによって満たされた状態となっている。
駆動側シールブロック179aと固定側シールブロック179bが包装材107sを挟持したまま、横シール装置178は実線で示す状態から仮想線で示す状態に下降する。これにより包装材107sは下方へ引かれて、1ピッチ分引き出される。
上記の動作が連続して行われて、ドリップバッグ105が平袋107に封入されて二重包装体103が連続して製造される。
上記した内側包装体形成手段111によるドリップバック105の形成動作とレギュラーコーヒーCoの充填動作、内側包装体搬送手段115のドリップバック105の搬送動作及び外側包装体形成手段113の平袋107の形成動作は、電気的信号に基づいて同期して行われるように図示しない制御手段によって制御される。
Claims (4)
- 内側包装体を形成し、且つ前記内側包装体に被充填物を充填して封入する動作を連続して行う内側包装体形成手段と、前記被充填物が封入された内側包装体を封入する外側包装体を形成し、且つ内側包装体形成手段の動作に同期して被充填物が封入された内側包装体を外側包装体に封入する動作を行う外側包装体形成手段と、前記被充填物が封入された内側包装体を前記内側包装体形成手段から前記外側包装体形成手段へ搬送する内側包装体搬送手段とを具備し、
前記内側包装体搬送手段は、被充填物が封入された内側包装体を形成途中の外側包装体へガイドするホッパーと、前記ホッパー内の被充填物が封入された内側包装体を形成途中の外側包装体に向かって押し込む押し込み手段とから成り、
前記外側包装体形成手段では、折り線を下にして二つ折りされた包装材を把持して水平方向に往復動作する把持部をそれぞれ備えた送り装置と受け取りハンド装置により前記包装材が水平方向に送り出され、その水平送り方向に沿って前記包装材の両側面を押える押えプレートと、縦シールの予定箇所に半分の高さまで仮シールを形成する仮シール装置と、横シール装置と、縦シール装置が順に配置されて、前記包装材は仮シールが形成され横シールが形成され縦シールが形成されて外側包装体となる構成になっており、内側包装体が前記押えプレートと前記仮シール装置の間で前記外側包装材内に収容された後、その内側包装体の収容された包装材は前記送り装置の動作により前記仮シール装置より送り方向先方に送られることを特徴とする充填包装装置。 - 請求の範囲第1項に記載した包装装置において、少なくとも外側包装体に不活性ガスを充填する不活性ガス充填手段を具備したことを特徴とする充填包装装置。
- 請求の範囲第1項または第2項に記載した包装装置において、内側包装体搬送手段は、内側包装体形成手段から離脱した被充填物が封入された内側包装体を把持する把持部と、前記把持部を支持して回動する回動アームとから成ることを特徴とする充填包装装置。
- 請求の範囲第3項に記載した包装装置において、内側包装体搬送手段は、被充填物が封入された内側包装体を形成途中の外側包装体へガイドするホッパーを更に具備し、前記ホッパーは上面に加えて側面に開口を有しており、回動アームは前記開口を通って内側包装体を前記ホッパー内にもってくることを特徴とする充填包装装置。
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