JP6050997B2 - センターシール装置及びピロー包装機 - Google Patents

Description

本発明は、センターシール装置及びそれを備えるピロー包装機に関する。

食品や日用品などの物品をピロー包装するラインでは、物品がピロー包装機に次々と供給され、フィルムなどの包装材料によって個別にピロー包装されてピロー包装体が製造される。

ピロー包装機には、物品が順次供給されることに合わせて、原反フィルムなどの包装材料が引き伸ばされることで連続して供給され、筒状に製袋される。包装材料が筒状に製袋される過程において当該包装材料に物品が順次供給される。次いで、センターシール装置において、互いに重ねられた包装材料における幅方向の両端縁（センターシール部）が、一対のバーシーラーで挟み込まれながら加熱されることで、センターシール（縦シール）される（例えば、特許文献１及び２参照）。それから、エンドシール装置において、物品の長さに応じたピッチ毎に、包装材料の幅方向にエンドシール（横シール）とカットが行われ、ピロー包装体が製造される。

特許第４４２１０１４号公報（段落［００２４］及び図３参照） 特許第４９３２４２４号公報（段落［００１９］及び図４参照）

センターシール装置が備える一対のバーシーラー同士の間隔は、空気を噛まなくするために、あるいはシール性を上げるためにできる限り狭くする必要がある。ただし、バーシーラー同士の間隔を、包装材料２枚と両面テープとの合計の厚みより狭くすると、包装材料とバーシーラーとの摩擦抵抗により、包装材料にシワが発生したり、包装材料がバーシーラーから逃げたり（外れたり）、バーシーラーの入口で詰まってしまったりする。このため、バーシーラー同士の間隔を、包装材料２枚と両面テープとの合計の厚みに一致させることが好ましい。ところが、バーシーラー同士の間隔を、包装材料２枚と両面テープとの合計の厚みに一致させることは、設置精度を高める必要があり容易ではない。

また、先行する原反フィルム（包装材料）の終了端と、後続の原反フィルム（包装材料）の開始端と、が重なる繋ぎ目を考慮すると、現実的には、バーシーラー同士の間隔を、包装材料４枚（２枚の２倍）と両面テープとの合計である０．５ｍｍ程度（例えば、０．１ｍｍ（包装材料の厚み）×４枚＋０．１ｍｍ（両面テープの厚み）＝０．５ｍｍ）に設定することになる。

しかしながら、この設定では、空気を十分に排除することができない。このため、互いに重なる包装材料の両端縁の間に空気が取り残されて気泡となり、外観を損なうことがある。また、この設定では、包装材料が必ずしもバーシーラーに接触しているわけではなく、包装材料の癖の具合によっては、バーシーラーと部分的に接触した不安定な状態となり、センターシール部を均一に加熱することができない。すなわち、シール性が悪くなる。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、外観を損ねずに確実にシールするセンターシール装置及びピロー包装機を提供することを目的とする。

（１）本発明は、連続して搬送される過程で筒状に製袋された帯状の包装材料における幅方向の両端縁を、互いに重ねた状態で、センターシール部としてシールするセンターシール装置であって、隙間を形成するように対向して配置され、搬送方向に沿って凹又は凸となる曲面で構成された発熱する一対のシール面を備え、前記隙間は、前記センターシール部が、前記各シール面の凸となる部分に交互に接触しながら通過しつつ加熱される距離に設けられていることを特徴とする、
ることを特徴とする、センターシール装置である。

本発明によれば、シール面の凸となる部分に、互いに重なる包装材料の両端縁が押し付けられる。この時、包装材料の両端縁は、シール面の凸となる部分に沿うことで伸ばされる。すなわち、包装材料の両端縁は、一対のシール面で形成される隙間にしごかれる。これにより、互いに重なる包装材料の両端縁から空気を十分に排除することができる。また、包装材料の両端縁は、シール面の凸となる部分に密着した安定な状態となり、当該包装材料の両端縁を効率よく加熱することができる。結果、外観を損ねずに確実にシールすることができる。

（２）本発明はまた、前記一対のシール面は、搬送方向に沿って凹凸となる曲面であり
加熱された前記センターシール部を圧着してシールするプレス部材を備えることを特徴とする、上記（１）に記載のセンターシール装置である。

上記発明によれば、包装材料の両端縁に対し、シール面の凸となる部分を裏表交互に作用させることができる。これにより、包装材料の両端縁を裏表均一に加熱することができる。結果、外観を損ねずより確実にシールすることができる。

（３）本発明はまた、前記隙間の間隔は、全ての箇所において、前記センターシール部の厚みに対応する略一定の距離に保たれていることを特徴とする、上記（１）又は（２）に記載のセンターシール装置である。

（４）本発明はまた、前記一対のシール面には、摩擦抵抗を低減する表面処理が施されていることを特徴とする、上記（１）〜（３）のいずれかに記載のセンターシール装置である。

上記発明によれば、一対のシール面で形成される隙間に、互いに重なる包装材料の両端縁を滑らかに通過させることができる。これにより、包装材料にシワが発生したり、包装材料が隙間から逃げたりすることをさらに防止することができる。

（５）本発明はまた、前記センターシール部の厚みに応じて前記隙間の距離を可変にする間隔可変機構を備えることを特徴とする、上記（１）〜（４）のいずれかに記載のセンターシール装置である。

上記発明によれば、センターシール部の厚みや包装材料の材質によって隙間の距離を変更することができる。すなわち、センターシール部の厚みの違いや包装材料の材質の違いに対応することができる。

（６）本発明はまた、上記（１）〜（５）のいずれかに記載のセンターシール装置を備えることを特徴とする、ピロー包装機である。

本発明の上記（１）〜（５）のいずれかに記載のセンターシール装置、及び上記（６）に記載のピロー包装機によれば、外観を損ねず確実にシールすることができる。

本発明の実施形態に係るピロー包装機の概略図である。 センターシール装置の概略図である。 センターシール装置の作用を説明する概略図である。

以下、図面を参照して、本発明のピロー包装機について詳細に説明する。

まず、図１を用いて、センターシール装置１２を備えるピロー包装機１の構成について説明する。図１は、ピロー包装機１の概略図である。なお、本図及び以降の各図において、一部の構成を適宜省略して、図面を簡略化する。そして、本図及び以降の各図において、部材や幅の大きさ、形状、厚みなどを適宜誇張して表現する。

図１に示されるピロー包装機１は、食品や日用品などの物品ＸＡ１を順次包装するラインで使用される。このピロー包装機１は、物品供給装置２と、包装材料供給装置３と、包装機本体４と、を備えている。

これらピロー包装機１の各部は、制御ユニット（図示省略）によって統括的に制御される。制御ユニットは、ＣＰＵ、ＲＡＭ、及びＲＯＭなどから構成され、各種制御を実行する。ＣＰＵは、いわゆる中央演算処理装置であり、各種プログラムが実行されて各種機能を実現する。ＲＡＭは、ＣＰＵの作業領域として使用される。ＲＯＭは、ＣＰＵで実行される基本ＯＳやプログラムを記憶する。

物品供給装置２は、物品ＸＡ１を等間隔で搬送すると共に、下流の包装機本体４に当該物品ＸＡ１を順次供給する。この物品供給装置２は、フィンガーコンベアから構成される。具体的に、物品供給装置２は、スリットを有する搬送面（符号省略）と、この搬送面上の物品ＸＡ１を側方からガイドするサイドガイド（図示省略）と、駆動用のスプロケット（図示省略）と、従動用のスプロケット５と、これらスプロケットに引っ掛けられて走行する環状のチェーン６と、このチェーン６に等間隔のピッチで取り付けられた複数のフィンガー７と、動力源となるサーボモータ（図示省略）と、を備えている。

駆動用のスプロケットは、サーボモータの駆動によって回転する。従動用のスプロケット５は、チェーン６の走行によって、駆動用のスプロケットに連動して回転する。チェーン６は、駆動用のスプロケットの回転によって循環するように走行する。複数のフィンガー７は、スリットを介して搬送面の下方から上方に突出する。これら複数のフィンガー７は、チェーン６の走行によって、搬送面上を走行する。これにより、複数のフィンガー７は、搬送面上の物品ＸＡ１を押送して包装機本体４に送り出す。

包装材料供給装置３は、帯状を呈するフィルムなどの包装材料ＹＡ１を連続して供給する。具体的に、包装材料供給装置３は、原反ロールＹＢ１を保持する一対のロール保持ローラ８と、原反ロールＹＢ１から帯状に引き伸ばされた包装材料ＹＡ１をガイドするガイドローラ９と、を備えている。一対のロール保持ローラ８は、それぞれ、原反ロールＹＢ１を保持する。これら一対の原反ロールＹＢ１は、一方が使用され、他方が予備用となる。ガイドローラ９は、原反ロールＹＢ１から帯状に引き伸ばされた包装材料ＹＡ１を、ガイドして、包装機本体４に供給する。

包装機本体４は、物品供給装置２から供給される物品ＸＡ１を、包装材料供給装置３から供給される包装材料ＹＡ１で包装する。具体的に、包装機本体４は、製袋器１０と、ピンチローラ１１と、センターシール装置１２と、エンドシール装置１３と、などを備えている。

製袋器１０は、包装材料供給装置３から供給される包装材料ＹＡ１を、幅方向の両端縁が互いに重なるように筒状に製袋する。また、製袋器１０は、物品供給装置２から供給される物品ＸＡ１を、筒状に製袋される包装材料ＹＡ１に供給する。これにより、物品ＸＡ１は、筒状に製袋された包装材料ＹＡ１に包まれる。ピンチローラ１１は、互いに重なる包装材料ＹＡ１の両端縁（以下、センターシール部ＹＡ２という。）を挟み込んで、当該センターシール部ＹＡ２（図３参照）に搬送力を付与する。センターシール装置１２は、センターシール部ＡＹ２を、一対のバーシーラー１４で加熱することでセンターシールする。なお、センターシール装置１２は、本発明の要部であり、詳しくは後述する。エンドシール装置１３は、物品ＸＡ１の長さに応じたピッチ毎に、包装材料ＹＡ１の幅方向にエンドシールとカットを行う。これにより、ピロー包装体ＺＡ１が製造される。

次に、図２を用いて、センターシール装置１２の構成について説明する。図２は、センターシール装置１２の概略図である。

図２に示されるセンターシール装置１２は、センターシール部ＹＡ２（図３参照）が通過する隙間Ｇを形成する一対のバーシーラー１４と、一対のバーシーラー１４に熱を付与する熱源（図示省略）と、一対のバーシーラー１４の互いの間隔（隙間Ｇの大きさ）を可変にする間隔可変機構（図示省略）と、加熱されたセンターシール部ＹＡ２を圧着してシールするプレスローラ１５と、を備えている。なお、図２及び図３において、隙間Ｇは、誇張して大きく示されているが、実際には、センターシール部ＹＡ２の厚みより若干大きい程度（例えば、センターシール部ＹＡ２の１．２倍から２倍程度の大きさ、原反ロールから引き伸ばされた包装材料ＹＡ１の継ぎ目を考慮した場合は、センターシール部ＹＡ２の２．４倍から４倍程度の大きさ）である。

一対のバーシーラー１４には、それぞれ、隙間Ｇを形成するシール面１４ａが、互いに対向する位置に形成されている。一対のシール面１４ａは、それぞれ、包装材料ＹＡ１（センターシール部ＹＡ２（図３参照））の搬送方向に沿って凹凸となる曲面（正弦波のように波打つ曲面、Ｓ字状に波打つ曲面）である。これら一対のシール面１４ａは、摩擦抵抗を低減する表面処理（例えば、フッ素樹脂等の塗布による表面処理）が施されている。また、一対のシール面１４ａは、それぞれ、熱源に熱が付与されることで発熱し、隙間Ｇを通過するセンターシール部ＹＡ２を加熱する。

隙間Ｇの間隔は、全ての箇所において、センターシール部ＹＡ２に対応する略一定の距離に保たれている。具体的に、隙間Ｇの間隔は、センターシール部ＹＡ２の厚みより若干大きく、例えば０．５ｍｍ程度に設定される。ただし、隙間Ｇの距離（間隔）は、間隔可変機構を動作させることで、センターシール部ＹＡ２（図３参照）の厚みに応じて変更することができる。

間隔可変機構は、ボールネジ（ネジ軸）やシリンダー、リンク機構、あるいはロボットなど、いずれであってもよい。また、間隔可変機構は、手動で駆動するものであっても、自動で駆動するものであってもよい。自動で駆動するものの場合、ボタン入力を受けて自動で駆動するものであってもよいし、センターシール部ＹＡ２（図３参照）の厚みを検知するセンサーからの入力を受けて自動で駆動するものであってもよい。いずれの場合であっても、間隔可変機構は、ピロー包装機１を運転させてピロー包装を行っている際には駆動せず、ピロー包装機１を停止させている際に駆動する。

次に、図３を用いて、センターシール装置１２の作用について説明する。図３は、センターシール装置の作用を説明する概略図である。なお、センターシール部ＹＡ２は、図面において、左から右に搬送されているものとして説明する。また、図面における左右上下を基準に説明する。

図３に示されるように、センターシール部ＹＡ２は、一対のシール面１４ａが形成する隙間Ｇに送り込まれる。そして、センターシール部ＹＡ２は、下側のシール面１４ａの凸となる部分に、下側の面が押し付けられる。この時、センターシール部ＹＡ２は、下側のシール面１４ａの凸となる部分に沿うことで伸ばされる。続いて、センターシール部ＹＡ２は、上側のシール面１４ａの凸となる部分に、上側の面が押し付けられる。この時、センターシール部ＹＡ２は、上側のシール面１４ａの凸となる部分に沿うことで伸ばされる。その後、センターシール部ＡＹ２は、一対のシール面１４ａが形成する隙間Ｇから送り出される。

このように、センターシール装置１２によれば、センターシール部ＹＡ２は、一対のシール面１４ａで形成される隙間Ｇを通過することでしごかれる。これにより、センターシール部ＹＡ２から空気を十分に排除することができる。また、センターシール部ＹＡ２は、シール面１４ａの凸となる部分に密着した安定な状態となり、当該センターシール部ＹＡ２を効率よく加熱することができる。結果、外観を損ねずに確実にシールすることができる。

そして、センターシール部ＹＡ２に対し、シール面１４ａの凸となる部分を裏表交互に作用させることができる。これにより、センターシール部ＹＡ２を裏表均一に加熱することができる。結果、外観を損ねずより確実にシールすることができる。

また、一対のシール面１４ａで形成される隙間Ｇに、センターシール部ＹＡ２を滑らかに通過させることができる。これにより、包装材料ＹＡ１（センターシール部ＹＡ２）にシワが発生したり、包装材料ＹＡ１（センターシール部ＹＡ２）が隙間Ｇから逃げたりすることをさらに防止することができる。

さらに、センターシール装置１２が間隔可変機構を備えているので、センターシール部ＹＡ２の厚みや包装材料ＹＡ１（センターシール部ＹＡ２）の材質によって隙間の距離を変更することができる。すなわち、センターシール部ＹＡ２の厚みの違いや包装材料ＹＡ１（センターシール部ＹＡ２）の材質の違いに対応することができる。

本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

すなわち、上記実施形態において、各構成の位置、大きさ、形状、材質、向き、数量などは適宜変更できる。

あるいは、上記実施形態では、シール面１４ａが、搬送方向に沿って、凹となる部分と凸となる部分が１箇所ずつの合計２箇所の曲面を例に説明したが、本発明におけるシール面は、搬送方向に沿って凹又は凸となる曲面であればよく、凹となる部分と凸となる部分の合計が１箇所、又は３箇所以上の曲面であってもよい。すなわち、本発明におけるシール面は、搬送方向に沿って凹若しくは凸又は凹凸となる曲面であればよく、凹となる部分と凸となる部分の合計が整数倍の箇所の曲面であればよい。

１ ピロー包装機
１２ センターシール装置
１４ａ シール面
ＹＡ１ 包装材料
ＹＡ２ センターシール部
Ｇ 隙間

Claims (6)

1. 連続して搬送される過程で筒状に製袋された帯状の包装材料における幅方向の両端縁を、互いに重ねた状態で、センターシール部としてシールするセンターシール装置であって、
   隙間を形成するように対向して配置され、搬送方向に沿って凹又は凸となる曲面で構成された発熱する一対のシール面を備え、
   前記隙間は、前記センターシール部が、前記各シール面の凸となる部分に交互に接触しながら通過しつつ加熱される距離に設けられていることを特徴とする、
   センターシール装置。
2. 前記一対のシール面は、搬送方向に沿って凹凸となる曲面であり、
   加熱された前記センターシール部を圧着してシールするプレス部材を備える、
   ることを特徴とする、
   請求項１に記載のセンターシール装置。
3. 前記隙間の間隔は、全ての箇所において、前記センターシール部の厚みに対応する略一定の距離に保たれていることを特徴とする、
   請求項１又は２に記載のセンターシール装置。
4. 前記一対のシール面には、摩擦抵抗を低減する表面処理が施されていることを特徴とする、
   請求項１〜３のいずれかに記載のセンターシール装置。
5. 前記センターシール部の厚みに応じて前記隙間の距離を可変にする間隔可変機構を備えることを特徴とする、
   請求項１〜４のいずれかに記載のセンターシール装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載のセンターシール装置を備えることを特徴とする、
   ピロー包装機。

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