JP5528834B2

JP5528834B2 - シュリンクパック装置およびシュリンクパック方法

Info

Publication number: JP5528834B2
Application number: JP2010019950A
Authority: JP
Inventors: 洋英堀内
Original assignee: 洋英堀内
Priority date: 2010-02-01
Filing date: 2010-02-01
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2030-02-01
Also published as: JP2011157108A

Description

本発明は、いわゆるシュリンクパックを効率的に行うことができるシュリンクパック装置およびシュリンクパック方法に関する。

商品などを無駄なく効率的にパックするためにいわゆるシュリンクパックが多用されている。シュリンクパックは、商品などの被包装物に熱収縮性のシュリンクフィルムを被せた中間包装体を、高温（例えば、１５０℃程度）で短時間加熱してなされる。この高温加熱により、シュリンクフィルムは熱収縮し、被包装物に密着した状態となって、商品はフィルムで包装された状態となる。

特開２００３−１５５００６号公報

（１）ところでシュリンクパックを実際に行うには、先ず、被包装物にシュリンクフィルムを被せて中間包装物を得る被包工程が必要となる。次に、この中間包装物を加熱炉へ搬入する搬入工程が必要である。さらに、搬入された中間包装物を加熱炉内で加熱する加熱工程が必要である。そしてシュリンクフィルムが熱収縮して被包装物に密着した包装物を加熱炉から搬出する搬出工程が必要となる。さらにこの他、加熱炉から搬出した包装物を箱詰めする箱詰工程、包装物が詰められた箱を密閉する密閉工程なども適宜必要となる。

これらの多くの工程も、一見すると、一連の生産ライン上で連続的に行うことが容易に見える。しかし、それら工程中には、他の工程とは異なる高温雰囲気を必要とする加熱工程が含まれる。このため現実には、作業雰囲気の異なる工程を一連の生産ラインとして構成することは容易ではなかった。つまり、加熱工程の前後で一連の工程を分断して、各工程を行わざるを得なかった。より具体的にいえば、被包工程で得られた中間包装物の加熱炉への搬入や包装物の加熱炉からの搬出などは、作業者の介在を必要としていた。

このような理由により、従来のシュリンクパック作業は完全な自動化ラインを構成し難く、生産効率の向上にも限界があった。さらに、印刷されたシュリンクフィルムを被包装物の所定位置にする必要がある場合、作業者が中間包装物を手作業で加熱炉へ搬入したりすると、被包装物とシュリンクフィルムとの位置関係がズレることもある。このような位置ズレは、外観不良を招き、歩留まりの低下要因でもあった。
（２）また、上述したシュリンクパックの生産ラインの構成とは別に、複数の被包装物をシュリンクパックにより束ねる場合、如何にして加熱前の中間包装物を的確にまたは迅速に、効率よく形成するかも重要な課題となる。
本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、効率的で生産性の高いシュリンクパックを行うことができるシュリンクパック装置を提供することを目的とする。

《シュリンクパック装置》
本発明者はこの課題を解決すべく鋭意研究し試行錯誤を重ねた結果、先ず、加熱炉を備えるシュリンクトンネル前方に設けた搬送機具とそのシュリンクトンネルに設けた搬送機具との間に、連係する搬送機具を設け、中間包装物を連続的にシュリンクトンネルへ搬入することを思いついた。この成果を発展させることにより、以降に述べる本発明を完成するに至った。

（１）本発明のシュリンクパック装置は、被包装物または該被包装物に加熱することにより収縮するシュリンクフィルムが被せられてなる中間包装物を搬送する第１搬送機具と、該中間包装物を加熱することにより該シュリンクフィルムを収縮させ該シュリンクフィルムが該被包装物に密着した包装物を得る加熱炉と該加熱炉へ該中間包装物を搬入すると共に該加熱炉から該包装物を搬出する第２搬送機具とを備えるシュリンクトンネルと、該第１搬送機具と該第２搬送機具との間に配設され、該第１搬送機具と該第２搬送機具とを連係して該中間包装物を該第１搬送機具から該第２搬送機具へ搬送する第１連係搬送機具とを備え、該第１連係搬送機具により前記第１搬送機具から少なくとも前記第２搬送機具にかけて連続した搬送路が形成されることを特徴とする。

（２）本発明では、第１連係搬送機具を第１搬送機具と第２搬送機具の間に介在させることにより、第１搬送機具から、高温雰囲気を移動する第２搬送機具まで、連続したライン（搬送路）の形成が可能になった。このため、作業者が中間包装物に触れることなく、中間包装物はシュリンクトンネルへ自動的に搬入される。この結果、被包装物とシュリンクフィルムとの位置ズレを抑止しつつ、被包装物のシュリンクパックを効率的に行えるようになった。

本発明のシュリンクパック装置を用いれば、シュリンクパックが正に流れ作業的に行えるので、例えば、商品の製造工場や出荷場等でも、商品のシュリンクパックを生産ラインなどに容易に組み入れることができ、シュリンクパックの自動化も促進される。

《シュリンクパック方法》
次に本発明者は、上述のような搬送機具のライン構成とは別に、複数の被包装物をシュリンクパックにより束ねる場合、複数の筒状部を並設したシュリンクフィルムを用いて、各筒状部へ各被包装物をそれぞれ入れて中間包装物を形成することを思いついた。この成果を発展させることにより、以降に述べる本発明を完成するに至った。

（１）本発明のシュリンクパック方法は、加熱することにより収縮するシュリンクフィルムを被包装物へ被せた中間包装物を得る被包工程と、該中間包装物を加熱することにより該シュリンクフィルムを収縮させ該シュリンクフィルムが該被包装物に密着した包装物を得る加熱工程と、を備えるシュリンクパック方法であって、
前記被包装物は、第１被包装物と第２被包装物とからなり、前記シュリンクフィルムは、並設された第１筒状部と第２筒状部とを有してなり、前記被包工程は、該第１被包装物を該第１筒状部で被包する第１被包工程と該第２被包装物を該第２筒状部で被包する第２被包工程とからなることを特徴とする。

この本発明のシュリンクパック方法によれば、独立した第１包装物と第２被包装物を、シュリンクフィルムの第１筒状部と第２筒状部へそれぞれ入れるだけで中間包装物が形成される。従って、被包作業の自由度が高く、作業性がよいので、第１包装物と第２被包装物とを適切に配置した中間包装物の形成を効率的に行える。ひいてはシュリンクパックの効率化や自動化の促進をも図れる。

（２）特に、前記第２被包工程は、前記第１被包工程後に前記シュリンクフィルムの第２筒状部の上方から前記第２被包装物を装填し、前記１被包装物が載置されている載置面上に該第２被包装物の下面を当接させて該第２被包装物を所定位置に配置する装填配置工程であると好ましい。これにより、第２被包装物の被包および位置決めを容易に行うことができ、複数の包装物からなる中間包装物を効率的に形成できる。より具体的にいえば、例えば、第１被包工程により姿勢の保持されたシュリンクフィルムの第２筒状部の開口へ、第２被包装物を上方から落とし込むだけで中間包装物のセットが完了するので、非常に効率的に中間包装物を形成できる。

（３）さらにその載置面は、前記第１被包装物を搬送する搬送機具の搬送面であり、第１被包工程および／または前記第２被包工程は、前記第１被包装物の搬送中になされる工程であると好ましい。
被包装物を搬送しつつ被包することで、流れ作業的に中間包装物を形成でき、中間包装物を迅速、効率的に形成でき、シュリンクパックの自動化なども図り易くなる。

（４）特に前記第２被包装物は、前記第１包装物よりも小型または軽量であると好ましい。サイズまたは重量の大きな第１被包装物が先行してシュリンクフィルムの第１筒状部により被包されると、その時点からシュリンクフィルムは安定した姿勢で保持され得る。これによりシュリンクフィルムの第２筒状部も安定保持されることになり、その第２筒状部への第２被包装物の挿入または装填が容易となる。従って、被包装物が複数ある場合でも、中間包装物の形成ひいてはシュリンクパック自体の効率化や自動化がより図り易くなる。

《その他》
（１）これまでは本発明のシュリンクパック装置と本発明のシュリンクパック方法とを便宜的に区別して説明したが、両者を融合させることで、シュリンクパックの効率化や自動化をより図り易くなることはいうまでもない。

（２）本発明に係る加熱工程は、一度に行うと効率的であるが、複数回に分けても行ってもよい。例えば、加熱工程は、比較的低温の予備加熱工程と、比較的高温の本加熱工程とからなってもよい。

予備加熱工程は、比較的低温雰囲気で行える。このため、必ずしも十分な耐熱性を備えない搬送機具等へも導入や併設が易い。それでも予備加熱工程を行うことで、シュリンクフィルムは多少なりとも収縮して被包装物を軽く固定または結束し、被包装物の位置ズレなどが抑止される。その結果、予備加熱工程を行わない場合よりも遙かに中間包装物の取り扱いが容易となる。そこで例えば、被包工程から本加熱工程までの間に他の作業工程を介在させたりすることも容易となり、全体的な生産性の向上や自動化も図り易くなる。なお、予備加熱工程が先行しているので、最終的にシュリンクフィルムを被包装物へ十分に密着させる本加熱工程の高速化やその加熱時間の短縮化等も可能となる。

シュリンクパック装置の全体を示す図である。その要部を示す説明図である。シュリンクパックされる被包装物、中間包装物および包装物の変遷を示す図であり、同図（ａ）は被包装物へシュリンクフィルムを被せた様子を示す図であり、同図（ｂ）はそのシュリンクフィルムへ別の被包装物を挿入した様子を示す図であり、同図（ｃ）はそのシュリンクフィルムを熱収縮させた包装物の様子を示す図である。

Ｃ１ベルトコンベア（第１搬送機具）
Ｃ２ローラーコンベア（第２搬送機具）
Ｃ３ベルトコンベア（第３搬送機具）
Ｒ１ローラーコンベア（第１連係搬送機具）
Ｒ２ローラーコンベア（第２連係搬送機具）
Ｓ液状歯磨き（被包装物）
Ｋ固形歯磨き（被包装物）
Ｍ中間包装物
ＳＫ出荷品（包装物）
Ｔシュリンクトンネル
Ｈ加熱炉

発明の実施形態を挙げて本発明をより詳しく説明する。なお、以下の実施形態を含めて本明細書で説明する内容は、本発明に係るシュリンクパック装置のみならず、シュリンクパック方法等にも適宜適用され得る。上述した本発明の構成に、本明細書中から任意に選択した一つまたは二つ以上の構成を付加し得る。いずれの実施形態が最良であるか否かは、対象、要求性能等によって異なる。

（１）本発明のシュリンクパック装置は、さらに、シュリンクトンネルを通る第２搬送機具の下流側に包装物を搬送する第３搬送機具を設けてもよい。この場合、第２搬送機具と第３搬送機具との間にも、第２搬送機具と第３搬送機具とを連係して、包装物を第２搬送機具から第３搬送機具へ渡す第２連係搬送機具を設けると好適である。
例えば、第３搬送機具の終端で箱詰め作業などを行う場合、被包装物または中間包装物の搬送、シュリンクトンネルへの搬入、シュリンクトンネルからの搬出、箱詰め等までをも一連の工程として行え、全体的な作業効率、生産性の向上を図れる。

（２）搬送機具
搬送機具（連係搬送機具を含む）の種類、形態等は問わない。ベルトコンベアやローラーコンベアなどが代表的であるが、搬送可能である限り、それ以外のものでもよい。
一例として被包装物や中間包装物を搬送する第１搬送機具はベルトコンベアであると好ましい。これにより、被包装物や中間包装物を安定して搬送することができる。それにより、そのベルトコンベア上で被包装物へシュリンクフィルムを被せたり、シュリンクフィルムへ他の被包装物を装填したりする被包工程の作業性も向上する。

もっとも、シュリンクトンネル内を通過する第２搬送機具は、耐熱性を要求される。そこで第２搬送機具には、耐熱性ゴムや耐熱樹脂からなるベルトを用いたベルトコンベア、金属製のローラーやそのローラー上にフッ化樹脂などの耐熱材を被覆したローラーからなるローラーコンベアなどを用いると好ましい。

ところで、搬送機具を単純に接続すると、接続部分で谷間や段差ができ易く、搬送物を円滑に搬送することができない。そこで、搬送機具間に配設する連係搬送機具は、その谷間や段差を埋めるものであると好ましい。
このような連係搬送機具として、例えば、ローラーが固定枠によって枢支され回転可能に進行方向へ配設されたローラーコンベアがある。このようなローラーコンベアは、一定距離を周回する無端状のローラーコンベアとは異なり、ローラー径を適切に選択することで、隣接する搬送機具にローラーを近接して配置できる。こうすると、従来の搬送機具を単に接続させた場合に生じていた接続部分の谷間や段差などを、連係搬送機具で実質的に解消することができる。

なお、ローラーコンベアは、モーター駆動されるモーターローラーコンベアでもよいし、非駆動なローラーコンベアでもよい。モーターローラーコンベアなら、それに接続される上流側または下流側のベルトコンベアと同期させて運転するとよい。勿論、単に自由回転するローラーを配列しただけのローラーコンベアでもよい。この場合、例えば、適切な傾斜を設定することで搬送物を円滑に搬送できる。

（３）被包装物およびシュリンクパック
被包装物やシュリンクパックの種類などは問わない。被包装物は、商品本体と、その商品に景品、サンプルまたは試供品などとして付属する付属品とからなるものでもよい。このような商品本体と付属品とを結合するために、シュリンクパックを利用することができる。通常、商品本体が大きいか重く、付属品が小さいか軽い。そこで商品本体と付属品をシュリンクパックにより結束する場合なら、商品本体のシュリンクフィルムへのセットを先行させ、付属品のシュリンクフィルムへのセットを後行させるとよい。このようにすることでシュリンクフィルムの被包を安定して、迅速または効率的に行うことが可能となる。

シュリンクフィルムは帯状、筒状、袋状などがあるが、いずれでもよい。筒状または袋状であると、シュリンクフィルムを開いて被包装物へ被せるだけであるから作業が容易となり好ましい。シュリンクフィルムの熱収縮方向は、単軸方向でも複軸方向でもよい。シュリンクフィルムの材質は問わないが、例えば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、多層ポリオレフィンフィルムなどがある。

実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
（１）本発明の一実施例であるシュリンクパック装置Ｐの全体図を図１に、その要部の拡大図を図２に示した。
シュリンクパック装置Ｐは、無端状のベルトコンベアＣ１（第１搬送機具）と、その下流側に接続される短いローラーコンベアＲ１（第１連係搬送機具）と、その下流側に接続される無端状のローラーコンベアＣ２（第２搬送機具）および加熱炉ＨからなるシュリンクトンネルＴと、その下流側に接続される短いローラーコンベアＲ２（第２連係搬送機具）と、さらにその下流側に接続される無端状のベルトコンベアＣ３（第３搬送機具）およびその終端側に設けた貯留台Ｗとを備える。

このシュリンクパック装置Ｐで搬送される搬送物は、液状歯磨きＳ（第１被包装物、商品本体）およびそれに試供品として付けた小さい固形歯磨きＫ（第２被包装物、付属品）と、それらにシュリンクフィルムＦを被せた中間包装物Ｍと、そのシュリンクフィルムＦを熱収縮させて液状歯磨きＳおよび固形歯磨きＫを結束した出荷品ＳＫ（包装物）である。

図３に示すように、シュリンクフィルムＦは、大筒状部Ｆａ（第１筒状部）と小筒状部Ｆｂ（第２筒状部）とが並設された形状をしている（図３（ａ）参照）。シュリンクフィルムＦの被包は、先ず大筒状部Ｆａを液状歯磨きＳに被せた後（図３（ａ）参照）、隣接する小筒状部Ｆｂへ固形歯磨きＫを装填してなされる（図３（ｂ）参照）。こうして、液状歯磨きＳと固形歯磨きＫとがシュリンクフィルムＦで仮包装された中間包装物Ｍが得られる。この中間包装物ＭがシュリンクトンネルＴで加熱されると、シュリンクフィルムＦが熱収縮して収縮フィルムＦ’となり、液状歯磨きＳと固形歯磨きＫとがしっかりと束ねられた出荷品ＳＫが得られる（図３（ｃ）参照）

（２）ベルトコンベアＣ１は、両端側に設けた回転駆動軸にゴム製のエンドレスベルト１１が懸回されてなる。これにより、エンドレスベルト１１は所定範囲内を一定速度で周回する。このエンドレスベルト１１の外周は平坦な搬送面（載置面）からなる。このため、エンドレスベルト１１上に置かれた液状歯磨きＳ等はベルトコンベアＣ１上を安定して移動し得る。

このような安定した状態で移動する液状歯磨きＳへ、先ず、シュリンクフィルムＦの大筒状部Ｆａが被せられる（第１被包工程）。次に、その大筒状部Ｆａに隣接する小筒状部Ｆｂへ固形歯磨きＫが上方から装填（挿入）される（第２被包工程、装填配置工程）。こうして、液状歯磨きＳと固形歯磨きＫとがシュリンクフィルムＦ内で適切に保持された中間包装物Ｍが形成される。

ここで、液状歯磨きＳは固形歯磨きＫより遙かに大きく重い。このため液状歯磨きＳへシュリンクフィルムＦの大筒状部Ｆａが被せられると（第１被包工程が終了すると）、シュリンクフィルムＦは自ずと安定した姿勢となる。この状態のシュリンクフィルムＦの小筒状部Ｆｂへ、固形歯磨きＫを装填することは容易である。しかも、固形歯磨きＫを小筒状部Ｆｂへ挿入しさえすれば、固形歯磨きＫはその下面がエンドレスベルト１１の平坦な搬送面に当接して自ずと所定位置に収まり、その状態を保ちつつ搬送される。

（３）ローラーコンベアＲ１は、小径の金属棒に樹脂が被覆されてなるローラ２１が、複数配列されてなる。各ローラ２１は、駆動モータ２２および歯車列（図略）を介して一定方向（進行方向まわり）に同期回転（自転）している。ローラ２１は小径であるので、ローラーコンベアＲ１は、上流側にあるベルトコンベアＣ１の終端側および下流側にあるローラーコンベアＣ２の始端側へ、近接して接続されている。このようにローラーコンベアＲ１を設けることにより、ベルトコンベアＣ１から搬送されてきた中間包装物Ｍは、シュリンクトンネルＴのローラーコンベアＣ２上へ円滑に受け渡される。

（４）シュリンクトンネルＴは、ローラーコンベアＣ２と加熱炉Ｈからなる。ローラーコンベアＣ２は、自転可能に枢支された小径の金属棒に耐熱性樹脂が被覆されたローラ３１が無端状に多数連結されてなる。これら多数のローラ３１が両端側に設けた回転駆動軸を介して駆動され、所定の範囲を一定速度で周回している。

このローラーコンベアＣ２に搬送されて、その上に置かれた搬送物は、シュリンクトンネルＴ内を通過する。具体的には、ローラーコンベアＲ１から受け取った中間包装物Ｍが、ローラーコンベアＣ２によりシュリンクトンネルＴ内へ搬入され（搬入工程）、加熱炉Ｈで加熱されて（加熱工程）、出荷品ＳＫとしてシュリンクトンネルＴから搬出される（搬出工程）。
加熱炉Ｈは、内部に電気ヒーターを備え、炉内（シュリンクトンネルＴ内）の温度を１５０℃程度に制御している。その温度を効率的に保持し易くするため、加熱炉Ｈの入出口には保温用すだれＨａが設けられている。

（５）ローラーコンベアＲ２は基本的にローラーコンベアＲ１と同構造であり、前方側にあるローラーコンベアＣ２の終端側および下流側にあるベルトコンベアＣ３の始端側へ近接して配設されている。このローラーコンベアＲ２により、ローラーコンベアＣ２から搬送されてきた出荷品ＳＫは、ベルトコンベアＣ３上へ円滑に受け渡される。

（６）ベルトコンベアＣ３も基本的にベルトコンベアＣ１と同構造であり、出荷品ＳＫを貯留する貯留台Ｗへ出荷品ＳＫを誘導する。ただし、ベルトコンベアＣ３の稼働距離は短い。このベルトコンベアＣ３の終端側に接続された貯留台Ｗに搬送されてきた出荷品ＳＫは、出荷箱Ｂへ箱詰めされる（箱詰工程）。

なお、シュリンクトンネルＴ以降のライン構成は、適宜、省略、廃止、変更等を自由に行うことができる。例えば、ローラーコンベアＲ２またはベルトコンベアＣ３を省略して、シュリンクトンネルＴのローラーコンベアＣ２により搬送されてきた出荷品ＳＫを出荷箱Ｂへ直接箱詰めしてもよい。さらに、ローラーコンベアＲ２またはベルトコンベアＣ３から搬送された出荷品ＳＫを、貯留台Ｗではなく、別の工程ラインへ誘導してもよい。

Claims

加熱することにより収縮するシュリンクフィルムを被包装物へ被せた中間包装物を得る被包工程と、
該中間包装物を加熱することにより該シュリンクフィルムを収縮させ該シュリンクフィルムが該被包装物に密着した包装物を得る加熱工程と、
を備えるシュリンクパック方法であって、
前記被包装物は、液状歯磨きからなる第１被包装物と該第１包装物よりも小型で軽量な固形歯磨きからなる第２被包装物とであり、
前記シュリンクフィルムは、該第１被包装物を被包可能な大きさの第１筒状部と該第１筒状部に並設されると共に該第１筒状部よりも小さくて該第２被包装物を上方から装填可能な大きさの第２筒状部とを有してなり、
前記被包工程は、該第１被包装物を該第１筒状部で被包する第１被包工程と該第２被包装物を該第２筒状部で被包する第２被包工程とからなり、
該第２被包工程は、該第１被包工程後に該第２筒状部の上方から該第２被包装物を装填し、該第１被包装物が載置されている載置面上に該第２被包装物の下面を当接させて該第２被包装物を所定位置に配置する装填配置工程であり、
該載置面は、前記第１被包装物を搬送するベルトコンベアのエンドレスベルトからなる平坦な搬送面であり、
該第１被包工程および該第２被包工程は、該第１被包装物の搬送中になされる工程であることを特徴とするシュリンクパック方法。
前記加熱工程は、予備加熱工程と、該予備加熱工程よりも的高温で加熱する本加熱工程とからなる請求項１に記載のシュリンクパック方法。
被包装物に加熱することにより収縮するシュリンクフィルムが被せられてなる中間包装物を搬送するベルトコンベアからなる第１搬送機具と、
該中間包装物を加熱することにより該シュリンクフィルムを収縮させ該シュリンクフィルムが該被包装物に密着した包装物を得る加熱炉と該加熱炉へ該中間包装物を搬入するとと共に該加熱炉から該包装物を搬出する第２搬送機具とを備えるシュリンクトンネルと、
該第１搬送機具と該第２搬送機具との間に配設され、該第１搬送機具と該第２搬送機具とを連係して該中間包装物を該第１搬送機具から該第２搬送機具へ搬送する第１連係搬送機具とを備え、
該第１連係搬送機具により前記第１搬送機具から少なくとも前記第２搬送機具にかけて連続した搬送路が形成されており、
請求項１に記載のシュリンクパック方法を行うために用いられることを特徴とするシュリンクパック装置。
さらに、前記第２搬送機具の下流側に配設され、前記包装物を搬送する第３搬送機具と、
該第２搬送機具と該第３搬送機具との間に配設され、該第２搬送機具と該第３搬送機具とを連係して該包装物を該第２搬送機具から該第３搬送機具へ搬送する第２連係搬送機具と、
を備える請求項３に記載のシュリンクパック装置。