JPH0662148B2 - シート材のシール包装方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、シート材のシール包装方法に関し、詳しく
は、矩形シート状の被包装材を、フィルム状の包装材に
包んだ後、このフィルム包装材の開口部分をヒートシー
ル等で接合して、シート材をフィルム包装材に封入包装
する方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、シート材をフィルム包装材でシール包装するに
は、２枚のフィルム包装材をシート材の上下両面に配置
した後、シート材の４辺の外側で、上下のフィルム包装
材同士を接合して、シート材を封入包装している。フィ
ルム包装材の接合手段としては、フィルム包装材の上か
ら加熱部材を押し当てて、上下のフィルム包装材同士を
加熱溶着させる、いわゆるヒートシール方法を採用する
のが一般的である。

また、フィルム包装材を二つ折りにして、その隙間にシ
ート材を挿入し、シート材の３辺の外側のみでフィルム
包装材を接合する方法もある。この方法では、シート材
の１辺側がフィルム包装材の折り返し辺で塞がれている
ので、フィルム包装材の接合作業を一部省略することが
できる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記した従来のシール包装方法では、シート
材よりもかなり大きめのフィルム包装材を必要とし、フ
ィルム包装材の無駄があるとともに、包装状態での嵩が
高いという問題があった。

すなわち、シート材をフィルム包装材で包んだ状態で、
シート材の４辺または３辺の外側でフィルム包装材をヒ
ートシール等で接合する場合、例えば、ヒートシール用
の加熱部材がシート材に接触するとシート材が熱や加圧
による悪影響を受ける心配があるため、シート材の外形
から外側にかなり離れた位置でヒートシール接合を行っ
ていた。特に、包装作業を機械化もしくは自動化する場
合には、シート材の寸法誤差や機械の作動誤差等を考慮
する必要があるため、加熱部材等の配置を、シート材の
外形よりも充分に間隔をあけた状態に設定していた。具
体的には、通常、シート材の４辺の外周とそれぞれの接
合部の間に充分な余裕をとって、シール材の外形寸法に
対して、フィルム包装材の外形寸法が３〜４cmも大きく
なるように設定していた。そのため、フィルム包装材の
必要面積が、シート材の面積よりもかなり大きくなり、
フィルム包装材の無駄が生じるとともに、このような大
きなフィルム包装材で包装されたシート材を輸送保管す
るには、余計なスペースが必要で取り扱いの手間も増え
ることになる。また、シート材とフィルム包装材の間に
大きな隙間があると、フィルム包装材の内部でシート材
が自由に移動でき、フイルム包装材中におけるシート材
の位置がばらつくため、取り扱い難く、フィルム包装材
中でシート材が移動することによって傷付いたり変形す
る可能性も高くなる。

そこで、この発明の課題は、前記したように、シート材
をフィルム包装材でシール包装する方法において、シー
ト材の外形とフィルム包装材の接合部との間の隙間を少
なくして、フィルム包装材の必要面積を少なくすること
のできる方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決する、この発明にかかるシート材のシー
ル包装方法は、シート材をフィルム包装材で包み、フィ
ルム包装材の開口部を接合して封入包装する方法におい
て、二つ折りにしたフィルム包装材を、折り返し辺と直
交する方向に接合して前端接合部を形成した後、フィル
ム包装材の隙間に矩形状のシート材を挿入し、シート材
の前端辺をフィルム包装材の前記前端接合部に当接する
とともにシート材の奥側辺をガイド部材で位置決めされ
たフィルム包装材の折り返し辺に当接してシート材の位
置決めを行い、つぎに、シート材の後端辺の外側で、フ
ィルム包装材を折り返し辺と直交する方向に接合して後
端接合部を形成し、さらに、フィルム包装材の折り返し
辺にガイド部材を当接させた状態で、シート材の手前側
辺の外側でフィルム包装材を折り返し辺と平行な方向に
接合する。

この発明の方法で包装するシート材としては、樹脂、金
属、セラミック、ガラス、その他の任意の材料からなる
被包装材に適用できる。シート材の形状は、通常、長方
形あるいは正方形を含む矩形状をなし、厚みが一定の平
坦なものが用いられるが、実質的に矩形状とみなされる
ものであれば、外周の一部に凹凸や曲線部分があった
り、表面に突起があったり、厚みに変化があったりする
ものでも差し支えない。シート材の厚みは任意に設定で
きるが、例えば、約１〜８mm程度のものに適用できる。

フィルム包装材としては、通常の包装分野で使用されて
いる、各種の合成樹脂等からなるフィルム状の包装材料
が自由に使用でき、包装するシート材の種類や包装後の
使用環境等に合わせて、適当な材料を選択して用いる。
なお、フィルム包装材の接合手段に合わせて、例えば、
ヒートシールを適用する場合には熱溶着性フィルムを用
いたり、接着や粘着を適用する場合には、接着性や粘着
性の良好なフィルムを用いたりする。フィルム包装材と
して、予め、接着剤層や粘着剤層が積層されたものを用
いることもできる。

フィルム包装材は、１枚の平坦なフィルム包装材を二つ
折りに重ね合わせて用いる。フィルム包装材は、予め長
尺状に成形されたフィルムを二つ折りにした状態でロー
ル状に巻回したもの等、包装工程とは別の工程で二つ折
りにしておいてもよいし、包装工程において、平坦なフ
ィルム包装材を二つ折りにした後、シート材を包装する
ようにしてもよい。

二つ折りにされたフィルム包装材は、ベルトコンベア等
の通常の搬送手段を用いて、包装工程に送給される。こ
のとき、フィルム包装材の表面を吸着保持した状態で搬
送するサクションベルトコンベアを用いれば、フィルム
包装材の送給が確実に行え、包装工程におけるフィルム
包装材の位置決めを正確に行える。

フィルム包装材に前端接合部を形成する手段としては、
通常のシール包装方法で採用されている各種の接合手段
を用いることができる。具体的には二つ折りにされたフ
ィルム包装材に加熱部材を押し当てて熱溶着させるヒー
トシールが最も一般的であるが、接着や粘着によって接
合することも可能である。

二つ折りにされたフィルム包装材の隙間にシート材を挿
入するには、シート材を押し込むだけでもよいが、予め
フィルム包装材の隙間を拡げてからシート材を挿入すれ
ば、シート材の挿入が容易である。フィルム包装材の隙
間を拡げる手段としては、重ね合わされたフィルム包装
材の一方または両方の片を適当な支持具で保持して拡げ
ればよく、具体的な機構は、通常の包装装置等における
フィルム材の取り扱い機構が適用できる。例えば、フィ
ルム包装材の表面を真空吸着パッドで吸着保持し、この
真空吸着パッドを移動し、フィルム包装材の一方の片を
引き離すようにして他方の片との間の隙間を拡げれば、
フィルム包装材を傷つけることなく、確実に隙間を拡げ
ることができる。

シート材の長手辺がフィルム包装材の折り返し辺に当接
するように挿入すると包装作業が行い易いが、シート材
の長手辺がフィルム包装材の前端接合部に当接するよう
に挿入することも可能である。

フィルム包装材の折り返し辺を位置決めするガイド部材
は、折り返し辺に沿って直線状に当接できるような形状
を有していればよい。ガイド部材を、折り返し辺と直交
する方向に移動自在に設けておけば、必要に応じて、ガ
イド部材を折り返し辺に当接させたり離したりすること
ができるとともに、折り返し部の設定位置を変更するこ
ともできる。ガイド部材の移動は、電磁シリンダ等の通
常の作動機構で移動させることができる。

フィルム包装材の後端接合部を形成する接合手段は、前
記前端接合部の接合手段と同じものを用いることができ
る。例えば、定位置に設置された接合機構でフィルム包
装材に前端接合部を形成した後、フィルム包装材および
シート材を一定距離前進させてから、同じ接合機構を作
動させれば、シート材の後端辺の外側に後端接合部が形
成できる。このとき、フィルム包装材およびシート材の
移動距離により、フィルム包装材に形成する前端接合部
と後端接合部の間の距離が設定される。前端接合部にシ
ート材の前端辺が当接した状態で、シート材の後端辺と
後端接合部との間には、出来るだけ隙間があかないよう
に設定しておくのが好ましい。但し、包装作業を機械化
したり自動化したりする場合には、シート材の寸法誤差
や各機構の作動誤差等を考慮して、必要最小限のわずか
な隙間をあけておく。具体的には、大きくとも１５mm程
度の隙間があれば充分である。なお、フィルム包装材の
前端接合部と後端接合部を接合する接合機構を別々に設
けておき、それぞれの接合機構の設置間隔を、シート材
の長さに合わせて設定しておくこともできる。この場合
は、シート材およびフィルム包装材は移動させなくてよ
い。

フィルム包装材が長尺状のものの場合、後端接合部が形
成された後、後端接合部の外側で長尺状のフィルム包装
材を切断すれば、シート材毎にフィルム包装材を分離す
ることができる。フィルム包装材の切断手段としては、
通常の切断刃が用いられる。前記接合手段となる加熱部
材に、熱溶融によりフィルム包装材を切断するヒートカ
ッタを備えておけば、後端接合部の形成と同時に、長尺
状のフィルム包装材を切断分離することができる。但
し、長尺状のフィルム包装材を切断分離せずに、複数の
シート材をそれぞれ独立させて封入包装した状態で連設
させておくこともできる。フィルム包装材として、１枚
のシート材分の長さに予め切断されたものを用いれば、
切断機構は不要である。

フィルム包装材のうち、シート材の手前側辺の外側を折
り返し辺と平行な方向に接合する手段としては、前記前
端接合部および後端接合部の接合手段と同様の構造を有
するものが用いられる。このとき、フィルタ包装材の折
り返し辺に当接させるガイド部材は、前記したシート材
の挿入段階におけるガイド部材と同様のものが用いられ
る。但し、後端接合部の接合のためにフィルム包装材お
よびシート材を移動させた場合には、それぞれの位置に
別々にガイド部材を設けておけばよい。フィルム包装材
およびシート材の移動とともに、ガイド部材を移動させ
るようにしてもよい。フィルム包装材およびシート材を
移動させない場合には、同じガイド部材を用いることが
できる。

〔作 用〕

二つ折りにしたフィルム包装材に折り返し辺と直交する
方向の前端接合部を形成した後、フィルム包装材の隙間
に矩形状のシート材を挿入すれば、シート材の前端辺を
フィルム包装材の前端接合部に隙間なくぴったりと当接
させて配置することができる。また、シート材の奥側辺
は、ガイド部材で位置決めされたフィルム包装材の折り
返し辺に隙間なくぴったりと当接させて配置することが
できる。

つぎに、シート材の後端辺の外側で、フィルム包装材を
折り返し辺と直交する方向に接合して後端接合部を形成
すれば、シート材の前後端辺の外側で、フィルム包装材
を接合できる。このとき、後端接合部とシート材の後端
辺との間には、ある程度の隙間が必要になるが、前端接
合部とシート材の前端辺との間にはほとんど隙間がない
ので、シート材の全長と前後端接合部間の距離の差は少
ない。すなわち、従来の方法では、シート材の前端辺と
フィルム包装材の前端接合部、および、シート材の後端
辺とフィルム包装材の後端接合部、の両方に充分な余裕
を設定しておかなければならないのに対し、この発明の
方法であれば、少なくとも片側の隙間が無くなるので、
半分の隙間しか必要としなくなる。したがって、シート
材を包装するために必要なフィルム包装材の長さが、片
側の隙間分に相当する長さだけ短くて済む。

また、シート材がフィルム包装材の前端接合部にぴった
りと当接して、正確に位置決めされている状態では、当
然、シート材の後端辺も正確に位置決めされることにな
るので、フィルム包装材の後端接合部を形成する際に、
シート材の後端辺の位置誤差を余分に見込んで大きな隙
間を設定しておく必要がなくなり、シート材の後端辺と
後端接合部の間の隙間も短くすることができる。

つぎに、フィルム包装材の折り返し辺にガイド部材を当
接させた状態で、シート材の手前側辺の外側でフィルム
包装材を折り返し辺と平行な方向に接合すれば、この手
前側接合部および前記前後端接合部の３辺と折り返し部
でシート材を囲んで封入包装することができる。このと
き、ガイド部材により、シート材の奥側辺がフィルム包
装材の折り返し部に隙間なくぴったりと当接した状態
で、手前側接合部が形成されるので、シート材の幅方向
においても、前記した長さ方向の場合と同様に、少なく
とも片側の隙間が削減できるとともに、シート材の位置
決めが正確になって手前側接合部との間に余分な隙間が
必要なくなる結果、フィルム包装材の幅が短くて済む。

以上のように、この発明では、シート材の長さ方向およ
び幅方向の両方で、シート材の端辺と接合部との隙間を
大幅に減らすことができ、フィルム包装材の必要面積が
大きく削減される。

〔実施例〕

ついで、この発明の実施例を図面を参照しながら以下に
詳しく説明する。

第１図および第２図に、この発明に用いる包装装置の全
体構造を示している。

ポリエチレン等の合成樹脂からなる長尺状のフィルム包
装材１０が、ロール状の巻回部１１に巻回保持されてい
る。フィルム包装材１０は、幅方向に二つ折りにされて
いて、開口辺側が、第２図の手前側（第１図では下側）
を向き、折り返し辺側が、第２図の奥側（第１図では上
側）を向いている。二つ折りにされたフィルム包装材１
０の幅は、包装するシート材Ｓの幅よりも少し大き目に
設定されている。

巻回部１１から引き出されたフィルム包装材１０は、上
下一対のフィードロール２０，２０の間を通り、サクシ
ョンベルトコンベア３０の上に送給される。サクション
ベルトコンベア３０は、通常のコンベアと同様にベルト
が一定方向に走行移動するとともに、ベルト表面に真空
吸着機構を備え、ベルト上の物品を吸着保持した状態で
搬送するものである。

サクションベルトコンベア３０の上方には、昇降自在な
真空吸着パッド４０が設けられている。真空吸着パッド
４０は、フィルム包装材１０の上面から上方の間を昇降
し、フィルム包装材１０の上面側片のみを吸着できるよ
うになっている。

サクションベルトコンベア３０の奥側には、走行方向に
沿ってガイド部材５０が設けられている。ガイド部材５
０の長手方向両端は、外側斜め向きに屈曲していて、フ
ィルム包装材１０の折り返し辺１２にスムーズに当接し
て位置決めできるようになっている。

サクションベルトコンベア３０の走行方向前方には、シ
ールカット機構６０が設けられている。シールカット機
構６０は、サクションベルトコンベア３０の走行方向と
直交する上下一対の加熱部材６１，６２を備え、上方側
の加熱部材６２が昇降自在になっており、上下の加熱部
材６１，６２の間にフィルム包装材１０を挟んで加熱溶
着により接合できるとともに、フィルム包装材１０を溶
融切断できるようにもなっている。シールカット機構６
０は、フィルム包装材１０よりも広い幅を有している。

シールカット機構６０の前方には、ベルトコンベア７０
が設けられている。このベルトコンベア７０には、前記
サクションベルトコンベア３０のような吸着機構は備え
ていない。

ベルトコンベア７０の奥側には、ガイド部材５２が設け
られている。このガイド部材５２は、前記ガイド部材５
０とほぼ同様の構造を有しているが、ガイド部材５２に
は、背面側にシリンダ機構５４を備え、ベルトコンベア
７０と直交する方向で奥側から手前側に進退自在になっ
ている。ガイド部材５２と対向するベルトコンベア７０
の手前側には、ベルトコンベア７０の走行方向と平行
に、シール機構６５が設けられている。このシール機構
６５は、前記シールカット機構６０と同様に、フィルム
包装材１０に押し当てて溶着接合を行う。シール機構６
５の長さは、包装するシート材Ｓの全長に合わせて設定
されている。

上記のような装置を用いた、シート材のシール包装方法
を説明する。

第１図および第２図に示すように、サクションベルトコ
ンベア３０上に送給されたフィルム包装材１０は、折り
返し辺１２をガイド部材５０に当接した状態で、サクシ
ョンベルトコンベア３０に吸着保持されて前方に送ら
れ、フィルム包装材１０の先端部分が、シールカット機
構６０の間に配置される。シールカット機構６０が作動
して、重ね合わせたフィルム包装材１０が折り返し辺１
２と直交する方向に溶着接合され、前端接合部１６が形
成される。

つぎに、第４図に示すように、真空吸着パッド４０を下
降させて、フィルム包装材１０の上面側片のみを吸着保
持する。この状態で、真空吸着パッド４０を上昇させる
と、第２図に示すように、フィルム包装材１０の上面側
片が持ち上げられて、下面側片との間に大きな隙間があ
く。

第２図および第３図に示すように、上記フィルム包装材
１０の隙間にシート材Ｓを挿入する。シート材Ｓは、そ
の短辺側である前端辺をフィルム包装材１０の前端接合
部１６の内側に当接させる。また、シート材Ｓの長辺側
である奥側辺を、ガイド部材５０で位置決めされたフィ
ルム包装材１０の折り返し辺１２の内面に当接させる。
フィルム包装材１０の前端接合部１６および折り返し辺
１２は、サクションベルトコンベア３０上で位置決めさ
れて固定されているので、シート材Ｓをフィルム包装材
１０の内部に押し込めば、確実に、前端接合部１６およ
び折り返し辺１２に当接させることができる。

つぎに、第４図に示すように、サクションベルトコンベ
ア３０を作動させて、フィルム包装材１０を、ベルトコ
ンベア７０上に送り込み、フィルム包装材１０のうち、
シート材Ｓが挿入された部分が、シールカット機構６０
の前方まで送られるようにする。シート材Ｓの後端辺が
シールカット機構６０の直ぐ前方まで移動した段階で、
フィルム包装材１０の移動を停止し、シールカット機構
６０を作動させて、再びフィルム包装材１０を折り返し
辺１２と直交する方向に溶着接合し、後端接合部１７を
形成する。このとき、後端接合部１７とシール材Ｓの後
端辺の間には、必要最小限の隙間があいていればよい。

シールカット機構６０では、後端接合部１７の形成と同
時に、後端接合部１７の後端でフィルム包装材１０を切
断分離する。さらに、シールカット機構６０では、次の
包装サイクルで包装する別のシート材Ｓ用の前端接合部
１６を溶着形成しておく。すなわち、この工程では、シ
ールカット機構６０は、後端接合部１７の形成、フィル
ム包装材１０の切断分離、および、次の先端接合部１６
の形成という３種の作業を同時に行っている。そのため
には、加熱部材６２および６１を、後端接合部１７と前
端接合部１６を合わせた幅に形成しておくとともに、そ
の幅の中央部分に切断刃部を設けておけばよい。

後端接合部１７が形成されたフィルム包装材１０は、第
１図に示すように、ベルトコンベア７０上で、ガイド部
材５２に折り返し辺１２が当接した状態で奥行き方向に
位置決めされる。この状態で、フィルム包装材１０の手
前側上面にシール機構６５を押し当て、溶着接合により
折り返し辺１２と平行な方向に手前側接合部１８を形成
すれば、シート材Ｓのシール包装は完了する。このよう
な工程を順次繰り返せば、長尺状のフィルム包装材１０
に次々にシート材Ｓを封入包装していくことができる。

上記実施例では、長尺状のフィルム包装材１０を連続的
に送給しながら、次々にシート材Ｓを包装していくこと
ができるので、包装工程の機械化および自動化に好まし
い方法であり、包装作業の能率化を図ることができる。

第５図および第６図に示すように、分離されたフィルム
包装材１４に包装されたシート材Ｓは、前端辺（第５図
では左辺）がフィルム包装材１４の前端接合部１６に隙
間なく当接していて、後端辺（第５図では右辺）と後端
接合部１７との間に少し隙間があいているだけである。
また、シート材Ｓの奥側辺（第５図では上辺）がフィル
ム包装材１４の折り返し辺１２に隙間なく当接してい
て、手前側辺（第５図では下辺）と後端接合部１７との
間に少し隙間があいているだけである。したがって、シ
ート材Ｓの外形寸法と、フィルム包装材１４の内のり寸
法との差は、非常に少なくなっている。

実際に、この発明の方法で、種々の条件を変えてシート
材Ｓを包装したところ、第５図において、シート材Ｓの
後端辺からフィルム包装材１４の後端までの距離ΔＬ
が、最大でも１５mmを超えることはなく、シート材Ｓの
手前側辺からフィルム包装材１４の手前側端までの距離
ΔＷも、最大でも１５mmを超えることはなかった。従来
のように、シート材Ｓの全周とフィルム包装材１０の接
合部との間に隙間をあける方法では、前記ΔＬおよびΔ
Ｗが約３０〜４０mmも必要であったのに比べれば、この
発明によって、シート材Ｓとフィルム包装材１４の間の
隙間を格段に減少させることができ、フィルム包装材１
４の全体面積を小さくできることが判る。

〔発明の効果〕

以上に述べた、この発明にかかるシート材のシール包装
方法によれば、シート材の前端辺と奥側辺をフィルム包
装材に隙間なくぴったりと当接させた状態で、残りの後
端辺と手前側辺の外側でフィルム包装材を接合して、シ
ート材を封入包装する。その結果、従来の方法のよう
に、シート材の四周の全ての辺とフィルム包装材の接合
部との間に大きな隙間をあけておく必要があるものに比
べ、対向する辺のうちの少なくとも片側の辺には隙間が
無くなることになり、その分だけ、シート材とフィルム
包装材の間の隙間を削減することができる。

また、シート材の前端辺と奥側辺を、フィルム包装材の
前端接合部または折り返し辺に当接させて、正確に位置
決めした状態で、残りの後端接合部および手前側接合部
を形成するので、これらの後端接合部および手前側接合
部の形成時にも、位置誤差を余分に見込むことなく、シ
ート材の後端辺または手前側辺の直ぐ近くに接合部を形
成することができ、これらの後端辺および手前側辺にお
けるフィルム包装材との間の隙間を短くすることができ
る。

上記した二つの作用効果により、シート材とフィルム包
装材の間の隙間が非常に短くなり、フィルム包装材の必
要面積が小さくなって、材料費の削減を図れる。また、
包装状態での平面面積が小さくなるので、輸送や保管に
要するスペースも狭くてよくなり、輸送効率や保管効率
も向上する。さらに、フィルム包装体とシート材の間に
隙間が少なくなれば、輸送や取り扱い中に、フィルム包
装体の内部でシート材が移動することもなくなり、取り
扱いが容易になるとともに、包装体内でシート材が移動
して傷つく心配もなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す包装装置全体の平面
図、第２図は正面図、第３図は第２図III−III線拡大断
面図、第４図はシールカット機構の作動工程を示す要部
正面図、第５図はシート材が包装されたフィルム包装材
の平面図、第６図は拡大断面図である。 １０……フィルム包装材、５０、５２……ガイド部材、
６０……シールカット機構、６５……シール機構、１４
……包装状態のフィルム包装材、１６……前端接合部、
１７……後端接合部、１８……手前側接合部、Ｓ……シ
ート材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シート材をフィルム包装材で包み、フィル
   ム包装材の開口部を接合して封入包装する方法におい
   て、二つ折りにしたフィルム包装材を、折り返し辺と直
   交する方向に接合して前端接合部を形成した後、フィル
   ム包装材の隙間に矩形状のシート材を挿入し、シート材
   の前端辺をフィルム包装材の前記前端接合部に当接する
   とともにシート材の奥側辺をガイド部材で位置決めされ
   たフィルム包装材の折り返し辺に当接してシート材の位
   置決めを行い、つぎに、シート材の後端辺の外側で、フ
   ィルム包装材を折り返し辺と直交する方向に接合して後
   端接合部を形成し、さらに、フィルム包装材の折り返し
   辺にガイド部材を当接させた状態で、シート材の手前側
   辺の外側でフィルム包装材を折り返し辺と平行な方向に
   接合することを特徴とするシート材のシール包装方法。