JP5458159B2 - 深絞り包装機 - Google Patents

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Description

本発明は、食品等を包装するために使用される深絞り包装機に関するものであって、特に、フィルムからのスクラップを生じさせずに包装容器を製造することができ、これにより、フィルム代、産業廃棄物処理費、及び、二酸化炭素排出量の削減を実現できる深絞り包装機に関するものである。
従来より、食品等を包装するために使用される深絞り包装機として、図６に示したような深絞り包装機１が知られている。深絞り包装機１は、基本的に、凹状に成型されたボトムフィルム２に食材等（図示せず）を入れてからトップフィルム３を被せ、これらをシール装置４によってシール（密封）することによって、食材等が包装された容器５を製造するように構成されている。
なお、図６において、６はボトムフィルム２を金型によって凹状に成型するための成型装置を、７はボトムフィルム２の原反ロールを、８はトップフィルム３の原反ロールを、９はシールされたボトムフィルム２及びトップフィルム３を、これらが搬送される方向に対して垂直方向に切断するクロスカッター装置を、１０はシールされたボトムフィルム２及びトップフィルム３を、これらが搬送される方向と平行に切断するレングスカッター装置を、１１はボトムフィルム２を成型装置６へと導くためのインフィードローラーを、それぞれ示している。
図７は、深絞り包装機１のインフィードローラー１１付近を拡大して示したものである。図示されているように、深絞り包装機１は、ボトムフィルム２を搬送する搬送装置として、ボトムフィルム２の両側縁を狭持する狭持爪１２と、狭持爪１２が固定されているエンドレスチェーン１３と、エンドレスチェーン１３が掛け渡されているスプロケット１４とを有しており、ここでは図示されないモーターの駆動によってスプロケット１４が回転し、これによりボトムフィルム２を図中矢印の方向へと搬送するように構成されている。
また、図８は、狭持爪１２及びエンドレスチェーン１３の詳細を示したものである。狭持爪１２は、図示されているように、上側爪１５と、下側爪１６と、バネ１７とからなり、バネ１７の付勢作用によって、上側爪１５と下側爪１６とが密接することによって、狭持爪１２が閉鎖し、ボトムフィルム２を狭持するような構成となっている。また、狭持爪１２は、図７に示されているように、スプロケット１４に同軸に付設されたカム板（図示せず）の作用によって、スプロケット１４の位置において、上側爪１５と下側爪１６とが開放するようになっている。なお、この際、狭持爪１２は、図７及び図９に示されているように、上側爪１５のみが外側に移動しながら開放するようになっている。
ボトムフィルム２は、以上のような構成をした狭持爪１２によってその両側縁を狭持され、成型装置６によって凹状に成型されてから、食材等（図示せず）が入れられた後、図６に示したように、トップフィルム３が被せられ、シール装置４によってシールされるようになっている。この際、狭持爪１２は、図１０に示したように、ボトムフィルム２を、スプロケット１４の位置において狭持した後は、レングスカッター装置１０の位置まで狭持し続けながら搬送するようになっている。また、トップフィルム３は、シール装置４へと搬送される前に、ボトムフィルム２と同様に、狭持爪１２によってその両端縁が狭持され、その後、凹状成型後のボトムフィルム２と共に、シール装置４へと搬送されるようになっている。
そして、シール装置４は、図１１に示した工程によって、ボトムフィルム２とトップフィルム３とをシールするようになっている。なお、図示されているように、シール装置４は、基本的に、上金型４ａと、下金型４ｂと、シール熱板１８とから構成されている。
まず、図中(Ａ)に示したように、上下に開放した上金型４ａと下金型４ｂとの間に、狭持爪１２によって狭持されたボトムフィルム２及びトップフィルム３が搬送される。その後、図中(Ｂ)に示したように、下金型４ｂが上昇して、上金型４ａと下金型４ｂとが閉じ、これと同時に、上下の金型４ａ，４ｂにそれぞれ設けられた通気孔１９ａ，１９ｂから空気が抜かれ、容器５の内部が真空状態とされる。
そして、図中(Ｃ)に示したように、シール熱板１８が下降し、ボトムフィルム２とトップフィルム３とが熱溶着によってシールされ、容器５の密封が行われる。その後、シール熱板１８の上昇と共に、下金型４ｂが下降して、上金型４ａと下金型４ｂとが開き、図中(Ａ)の状態に戻ることになる。これら図１１の(Ａ)〜(Ｃ)の工程が繰り返され、シール装置４によるシール工程が行われるようになっている。
なお、図中(Ｂ)の工程において、容器５内部の空気は、複数個の小さな矢印で示したように、ボトムフィルム２の両側付近から、下金型４ｂに設けられた通気管２０を通って、容器５の外側へと抜けるようになっている。ここで、ボトムフィルム２には、図１２で示したように、複数個のパンチ孔２１が、ボトムフィルム２の両側縁に沿って設けられており、このパンチ孔２１の位置と、通気管２０の開口端２０ａの位置とが一致するようになっているので、容器５内部の空気は、パンチ孔２１を抜けて、通気管２０へと流れるようになっている。
なお、パンチ孔２１は、ボトムフィルム２がシール装置４へと搬送されるまでに、スプロケット１４に同軸に付設されたパンチ用歯車等（図示せず）によって、ボトムフィルム２にあけられるようになっている。また、パンチ孔２１をあける際、パンチ時の抜きカスが落ちないよう、通常、その抜き孔形状が工夫されている。さらに、トップフィルム３の存在により、容器５内部の空気が、上金型４ａの通気孔１９ａから抜けることはないが、容器５周囲の圧力バランスを保持するため、通気孔１９ａからも脱気を行うようにしている。
ところで、このような構成を有する深絞り包装機１を使用して容器５を製造する場合、パンチ孔２１を設けることが必要不可欠となっていた。パンチ孔２１を設けないと、容器５から空気を抜くことができないからである。そこで、パンチ孔２１を設けるためのスペースを確保するべく、従来より、ボトムフィルム２の両側縁には、図１２のＳで示したような、所定幅の余剰部分が設けられていた。そして、この余剰部分Ｓは、容器５において不要なものとなるため、容器５の完成前に取り除く必要があり、通常は、レングスカッター装置１０によって、製造時にスクラップとして切り落とされていた。
しかしながら、このようにして切り落とされたスクラップは、廃棄物として処理しなければならないため、その処理に手間と時間が掛かってしまう、という問題があった。
本願発明者は、このような実情のもと、以上の問題を解決することができる方法や手段について鋭意検討を重ねた。その結果、本願発明者は、所定の位置のボトムフィルム２やトップフィルム３から、狭持爪を離して動かすように深絞り包装機を構成することによって、以上のような問題を解決することができるという知見を得、本発明を創作するに至った。
なお、本発明を出願するにあたって、本願発明者及び出願人において過去の特許文献等を調査したところ、深絞り包装機に関し、下記の文献を発見することができたが、本発明に係る技術的思想等を詳述した特許文献については発見することができなかった。
特開平１０−１２９６３２号公報 特開２００５−２２５５４０号公報
本発明は、食品等を包装するために使用される深絞り包装機に関するものであって、特に、フィルムからのスクラップを生じさせずに包装容器を製造することができ、これにより、フィルム代、産業廃棄物処理費、及び、二酸化炭素排出量の削減を実現できる深絞り包装機を提供することを目的とする。
そのための手段として、本発明に係る深絞り包装機は、トップフィルムとボトムフィルムとを上金型と下金型とで挟んでシールするシール装置と、トップフィルム及び／又はボトムフィルムの両側縁を狭持する狭持爪と、当該狭持爪によって狭持されたトップフィルム及び／又はボトムフィルムを搬送する搬送装置と、を有する深絞り包装機であって、前記狭持爪が、前記シール装置の上金型と下金型とを閉じた際に、これら上金型と下金型とによって挟まれる範囲内に位置するトップフィルム及びボトムフィルムとは、非接触の状態となるように構成されていることを特徴としている。
また、本発明に係る深絞り包装機は、トップフィルムとボトムフィルムとを上金型と下金型とで挟んでシールするシール装置と、トップフィルム及び／又はボトムフィルムの両側縁を狭持する狭持爪と、当該狭持爪によって狭持されたトップフィルム及び／又はボトムフィルムを搬送する搬送装置と、を有する深絞り包装機であって、前記シール装置の上金型と下金型とを閉じた際に、これら上金型と下金型とによって挟まれる範囲内に位置するトップフィルム及びボトムフィルムと、前記狭持爪との間に、空隙が生じるように構成されていることも特徴としている。
さらに、本発明に係る深絞り包装機は、トップフィルムとボトムフィルムとを上金型と下金型とで挟んでシールするシール装置と、トップフィルム及び／又はボトムフィルムの両側縁を狭持する狭持爪と、当該狭持爪によって狭持されたトップフィルム及び／又はボトムフィルムを搬送する搬送装置と、シールされたトップフィルム及びボトムフィルムを所定の位置において切断するカッターと、を有する深絞り包装機であって、前記狭持爪が、前記シール装置の上金型と下金型とを閉じた際に、これら上金型と下金型とによって挟まれる範囲内に位置するトップフィルム及びボトムフィルムとは、非接触の状態となるように構成されており、また、前記狭持爪が、前記カッターと触れる範囲内に位置するトップフィルム及びボトムフィルムとも、非接触の状態となるように構成されていることも特徴としている。
また、本発明に係る深絞り包装機は、トップフィルムとボトムフィルムとを上金型と下金型とで挟んでシールするシール装置と、トップフィルム及び／又はボトムフィルムの両側縁を狭持する狭持爪と、当該狭持爪によって狭持されたトップフィルム及び／又はボトムフィルムを搬送する搬送装置と、シールされたトップフィルム及びボトムフィルムを所定の位置において切断するカッターと、を有する深絞り包装機であって、前記シール装置の上金型と下金型とを閉じた際に、これら上金型と下金型とによって挟まれる範囲内に位置するトップフィルム及びボトムフィルムと、前記狭持爪との間に、空隙が生じるように構成されており、また、前記カッターと触れる範囲内に位置するトップフィルム及びボトムフィルムと、前記狭持爪との間にも、空隙が生じるように構成されていることも特徴としている。
本発明によれば、食品等を包装するために使用される深絞り包装機に関するものであって、特に、フィルムからのスクラップを生じさせずに包装容器を製造することができ、これにより、フィルム代、産業廃棄物処理費、及び、二酸化炭素排出量の削減を実現できる深絞り包装機を提供することができる。
本発明の実施形態に係る深絞り包装機１を示す図。 本発明の実施形態におけるボトムフィルム２を示す図。 本発明の実施形態に係る深絞り包装機１を示す図。 フィルム仮付装置２２を示す図。 本発明の実施形態におけるボトムフィルム２を示す図。 深絞り包装機１を示す図。 深絞り包装機１が有する搬送装置を示す図。 狭持爪１２及びエンドレスチェーン１３を示す図。 狭持爪１２及びエンドレスチェーン１３を示す図。 従来の深絞り包装機１を示す図。 従来の深絞り包装機１のシール装置４を示す図。 従来の深絞り包装機１におけるボトムフィルム２を示す図。 本発明の実施形態に係るチェーン１３を示す図。 本発明の実施形態に係るチェーン１３を示す図。
以下、本発明に係る深絞り包装機を実施するための形態について説明する。なお、本実施形態に係る深絞り包装機も、基本的な構成は、図６に示した従来のものと変わらないため、ここでの説明においても、図６、及び、図６で使用した符号をそのまま使用する。
本実施形態に係る深絞り包装機１が、従来のものと異なる点は、図１に示したように、シール装置４、及び、クロスカッター装置９が作動する位置において、狭持爪１２が、ボトムフィルム２やトップフィルム３を狭持せず、これらから離れて動くように構成されている点である。なお、図１において、ボトムフィルム２を最初に狭持する位置に存在するスプロケットを、第１のスプロケット１４ａとし、その後エンドレスチェーン１３が触れることになるスプロケットを、本出願書類においては、順番に第２〜第１１のスプロケット（１４ｂ〜１４ｋ）と示すことにする。
まず、シール装置４が作動する位置においては、図示されているように、エンドレスチェーン１３が、第２のスプロケット１４ｂ、及び、第３のスプロケット１４ｃに導かれて、下金型４ｂの下側を通り、その後、第４のスプロケット１４ｄ、及び、第５のスプロケット１４ｅに導かれて、ボトムフィルム２及びトップフィルム３を狭持できる高さにまで、再び戻ってくるようになっている。
ここで、第２のスプロケット１４ｂには、これと同軸にカム板（図示せず）が付設されており、この作用によって、第２のスプロケット１４ｂの位置において、上側爪１５と下側爪１６とが開放し、これにより、狭持爪１２は、ボトムフィルム２及びトップフィルム３とから離れるようになっている。
また、第５のスプロケット１４ｅにも、これと同軸にカム板（図示せず）が付設されており、この作用によって、第５のスプロケット１４ｅの位置において、上側爪１５と下側爪１６とが閉鎖し、これにより、狭持爪１２は、ボトムフィルム２及びトップフィルム３とを狭持できるようになっている。
すなわち、本実施形態に係る深絞り包装機１は、狭持爪１２が、シール装置４の上金型４ａと下金型４ｂとを閉じた際に、これら上金型４ａと下金型４ｂとによって挟まれる範囲内に位置するトップフィルム３及びボトムフィルム２とは、非接触の状態となるように構成されていることを特徴としている。
また、この特徴については、本実施形態に係る深絞り包装機１が、シール装置４の上金型４ａと下金型４ｂとを閉じた際に、これら上金型４ａと下金型４ｂとによって挟まれる範囲内に位置するトップフィルム３及びボトムフィルム２と、狭持爪１２との間に、空隙が生じるように構成されていると言い換えることもできる。
さらに、クロスカッター装置９が作動する位置においては、図示されているように、エンドレスチェーン１３が、第６のスプロケット１４ｆ、及び、第７のスプロケット１４ｇに導かれて、ボトムフィルム２及びトップフィルム３の高さよりも下側に移動し、その後、第８のスプロケット１４ｈに導かれて、ボトムフィルム２及びトップフィルム３を狭持できる高さにまで、再び戻ってくるようになっている。
ここでも、第６のスプロケット１４ｆには、これと同軸にカム板（図示せず）が付設されており、この作用によって、第６のスプロケット１４ｆの位置において、上側爪１５と下側爪１６とが開放し、これにより、狭持爪１２は、ボトムフィルム２及びトップフィルム３とから離れるようになっている。
また、第８のスプロケット１４ｈにも、これと同軸にカム板（図示せず）が付設されており、この作用によって、第８のスプロケット１４ｈの位置において、上側爪１５と下側爪１６とが閉鎖し、これにより、狭持爪１２は、ボトムフィルム２及びトップフィルム３とを狭持できるようになっている。
すなわち、本実施形態に係る深絞り包装機１は、狭持爪１２が、クロスカッター装置９と触れる範囲内に位置するトップフィルム３又はボトムフィルム２とも、非接触の状態となるように構成されていることを特徴としている。
また、この特徴については、本実施形態に係る深絞り包装機１が、クロスカッター装置９と触れる範囲内に位置するトップフィルム３又はボトムフィルム２と、狭持爪１２との間にも、空隙が生じるように構成されていると言い換えることもできる。
なお、以上の実施形態においては、エンドレスチェーン１３を、ボトムフィルム２及びトップフィルム３を狭持できる高さよりも低くすることによって、狭持爪１２が、トップフィルム３及びボトムフィルム２と非接触の状態となるようにしているが、狭持爪１２が、トップフィルム３及びボトムフィルム２と非接触の状態となることができれば、その手段は特に限定されることはない。
例えば、図１３に示したように、チェーン１３のシャフト２７を、一般的なものよりも長くすることで、狭持爪１２が、トップフィルム３及びボトムフィルム２と非接触の状態となるようにすることも可能である。以下、この実施形態の詳細についても説明する。
図１３に示したチェーン１３は、シャフト２７が長くなっており、チェーン１３のローラ２８が、シャフト２７に沿って大きく横移動できるようになっている。そのため、本実施形態に係るチェーン１３を備えた深絞り包装機１においては、図１４に示したような断面形状をしたオープナーブロック２９を、狭持爪１２及びチェーン１３の下側に配置し、これを、図１４（ａ）から（ｂ）に示したように、上昇させてから横方向に移動させることによって、チェーン１３の外プレート３０を横移動させると共に、狭持爪１２を開放させられるようになっている。
そして、この構成により、本実施形態に係るチェーン１３を備えた深絞り包装機１は、トップフィルム３又はボトムフィルム２が、シール装置４の上金型４ａと下金型４ｂとを閉じた際に、これら上金型４ａと下金型４ｂとによって挟まれる範囲内の位置や、クロスカッター装置９と触れる範囲内の位置において、狭持爪１２が、トップフィルム３及びボトムフィルム２と非接触の状態となるようになっている。
なお、オープナーブロック２９が移動する位置においては、図１４に示したようなチェーンガイド３１が固定設置されており、オープナーブロック２９が横移動しても、それに伴って、ローラ２８が横移動しないようになっている。また、図１４において、２９ａは、オープナーブロック２９に設けられた溝であって、プレート３０を、オープナーブロック２９によって外シャフト２７に沿って横移動させるための溝を示している。
さらに、本実施形態においては、図１３に示したように、シャフト２７とローラ２８との間に、スリーブ３２を通すことによって、チェーン１３にテンションが加わった場合であっても、スリーブ３２のみがこの力を受け、ローラ２８がシャフト２７に沿って抵抗なく横移動できるようにも構成されている。
以上の実施形態に係る深絞り包装機１は、以上のような構成となっているので、シール装置４によってボトムフィルム２及びトップフィルム３をシールする際、それらの両側縁が狭持爪１２によって狭持されることがない。そのため、容器５内部を真空状態にする際、ボトムフィルム２及びトップフィルム３の両側縁から空気を抜くことができるため、ボトムフィルム２にパンチ孔２１を設ける必要がない。従って、本実施形態に係る深絞り包装機１を使用すれば、図２に示したような、パンチ孔を設けるためのスペースを必要としないボトムフィルム２を使用することができ、スクラップを生じさせることなく、容器５を製造することができる。これにより、産業廃棄物処理費、及び、二酸化炭素排出量の削減を実現することができる。
また、以上の実施形態に係る深絞り包装機１を使用すれば、パンチ孔２１を設けるためのスペースが不要となる上、シール装置４及びクロスカッター装置９の作動位置における狭持爪１２の干渉を考慮する必要がないので、ボトムフィルム２及びトップフィルム３のいずれについても、従来よりも幅が狭いものを使用することができ、これにより、フィルム代を削減することができる。なお、本願発明者の試算によれば、現在、一般的なフィルムの幅が４２０ｍｍであるところ、これを３８０ｍｍ幅に置き換えることができ、幅の減少がそのままフィルムの価格に反映されることから、実に、１０％近くフィルム代を削減することができると認められる。
次に、本発明の別の実施形態について説明する。本実施形態に係る深絞り包装機１が、先の実施形態のものと異なる点は、図３の中央付近に示したように、フィルム仮付装置２２をさらに有している点である。フィルム仮付装置２２は、図示されているように、トップフィルム３のリターンローラー２３とシール装置４との間のエンドレスチェーン１３の上側に配置され、ボトムフィルム２とトップフィルム３とがシール装置４によってシールされる前に、ボトムフィルム２とトップフィルム３とを、仮付けするように構成されている。
図４は、フィルム仮付装置２２の基本構造を示したものである。図示されているように、フィルム仮付装置２２は、カートリッジヒーター２４と、エアーシリンダー２５とから構成されており、カートリッジヒーター２４の下側には、その先端にまで熱を伝達できるように構成された三つの突設部２４ａが設けられている。そして、カートリッジヒーター２４は、エアーシリンダー２５によって上下に動くようになっており、シール装置４の手前において、突設部２４ａの熱によってボトムフィルム２とトップフィルム３とを溶着して仮付けするようになっている。図５は、このフィルム仮付装置２２によって仮付された状態のボトムフィルム２とトップフィルム３とを示したものであって、本図において、２６は、突設部２４ａの熱によって溶着された仮付スポットを示している。
このようなフィルム仮付装置２２を有することで、本実施形態に係る深絞り包装機１では、ボトムフィルム２とトップフィルム３とが仮付されるため、シール装置４を通過する際に、狭持爪１２によって狭持されなくても、トップフィルム３からのボトムフィルム２の垂れ下がりを防止することができ、また、ボトムフィルム２とトップフィルム３との幅方向へのズレを効果的に防止することもできる。なお、仮付スポット２６は、非常に小さな面積であって、隣同士との間隔も十分にあるため、仮付後のシール装置４において容器５から空気を抜く際にも、特に問題にはならないようになっている。
以上に説明したように、本発明によれば、食品等を包装するために使用される深絞り包装機に関するものであって、特に、フィルムからのスクラップを生じさせずに包装容器を製造することができ、これにより、フィルム代、産業廃棄物処理費、及び、二酸化炭素排出量の削減を実現できる深絞り包装機を提供することができる。
１ ：深絞り包装機、
２ ：ボトムフィルム、
３ ：トップフィルム、
４ ：シール装置、
５ ：容器、
６ ：成型装置、
７ ：ボトムフィルム２の原反ロール、
８ ：トップフィルム３の原反ロール、
９ ：クロスカッター装置、
１０：レングスカッター装置、
１１：インフィードローラー、
１２：狭持爪、
１３：エンドレスチェーン、
１４：スプロケット、
１５：上側爪、
１６：下側爪、
１７：バネ、
１８：シール熱板、
１９ａ，１９ｂ：通気孔、
２０：通気管
２１：パンチ孔、
２２：フィルム仮付装置、
２３：リターンローラー、
２４：カートリッジヒーター、
２５：エアーシリンダー、
２６：仮付スポット、
２７：シャフト、
２８：ローラ、
２９：オープナーブロック、
２９ａ：オープナーブロック２９に設けられた溝、
３０：外プレート、
３１：チェーンガイド、
３２：スリーブ

Claims (2)

  1. トップフィルムとボトムフィルムとを上金型と下金型とで挟んでシールするシール装置と、トップフィルム及び／又はボトムフィルムの両側縁を狭持する狭持爪と、当該狭持爪によって狭持されたトップフィルム及び／又はボトムフィルムを搬送する搬送装置と、を有する深絞り包装機であって、
    前記シール装置の上金型と下金型とを閉じた際に、これら上金型と下金型とによって挟まれる範囲内に位置するトップフィルム及びボトムフィルムと、前記狭持爪との間に、空隙が生じるように構成されていることを特徴とする深絞り包装機。
  2. トップフィルムとボトムフィルムとを上金型と下金型とで挟んでシールするシール装置と、トップフィルム及び／又はボトムフィルムの両側縁を狭持する狭持爪と、当該狭持爪によって狭持されたトップフィルム及び／又はボトムフィルムを搬送する搬送装置と、シールされたトップフィルム及びボトムフィルムを所定の位置において切断するカッターと、を有する深絞り包装機であって、
    前記シール装置の上金型と下金型とを閉じた際に、これら上金型と下金型とによって挟まれる範囲内に位置するトップフィルム及びボトムフィルムと、前記狭持爪との間に、空隙が生じるように構成されており、
    また、前記カッターと触れる範囲内に位置するトップフィルム及びボトムフィルムと、前記狭持爪との間にも、空隙が生じるように構成されていることを特徴とする深絞り包装機。
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