JPH0699918A - ストレッチ包装機の張力付与装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 フィルム巻出装置（５）の下流に、順次フィ
ルム送りを制動するブレーキローラー（６１）、フィル
ムの幅方向及び局部的に流れ方向の引張り応力を同時に
加えるための互いに逆の位相で不等速運動する一対の多
段円板ローラー（６２，６３）、該多段円板ローラーと
等速もしくはそれ以上の周速で回転する円筒形ローラー
（６５）、フィルム送り速度を検出して該多段ローラー
及び該円筒形ローラーの駆動源を制御するセンサーロー
ラー（６７）を配置する。 【効果】 ストレッチフィルムの流れ方向と平行に近い
種々異なる角度の斜方向の高分子の配向が得られ、場所
によってはこれらが交差するので、包装時のフィルムの
破れが防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はストレッチ包装機の張力
付与装置に関し、より詳しくは、パワード・プリストレ
ッチ式張力付与装置の欠点を改良したストレッチ包装機
の張力付与装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ストレッチ包装機において、被包
装物を巻装する合成樹脂フィルムに張力を付与する装置
として、異なる周速で強制駆動される一対の延伸ローラ
ーから構成されるいわゆる「パワードプリストレッチ
式」（特公昭５９−５２０８７号公報参照）がフィルム
を高倍率で（例えば原寸の２．５倍に）延伸することが
できるため、フィルムが節減でき、かつフィルムを巻付
けた方向に大きな結束力が得られるとの理由から注目さ
れてきた。

【０００３】一方で、最近は図８に示すように、例え
ば、ＰＥＴ瓶、アルミ缶など軽く、変形しやすい空容器
（９ａ）を、セパレートシート（９ｂ）を介して、バラ
でパレット（９ｃ）上に積上げ、その上に天板（９ｄ）
置き、該天板と前記パレットをバンド掛け（９ｅ）した
被包装物をストレッチ包装する際、従来のように片面粘
着性ストレッチフィルムをスパイラル式又はフルウエッ
ブ式包装機で複数回巻きつけるのではなく、非粘着性ス
トレッチフィルム（Ｆ）をパススルー式又は特殊なフル
ウエッブ式包装機で１回だけ巻きつけ、そのフィルム端
部の内面同志をヒートシール（９ｆ）（通称「合掌シー
ル）して接着させる包装方法が試みられている。

【０００４】これは、粘着性フィルムが空容器に付着し
て、開梱の際、空容器が落下してしまうのを防ぐため
と、巻き付け回数を減らすことによって、空容器にかか
るフィルムの締付け力を押え、容器の変形を防ぐと共に
梱包能力のアップをはかるためである。しかしながら、
前記パワードストレッチ式張力付与装置を備えたストレ
ッチ包装機で包装したとき、フィルムが長手方向のみに
（一軸）延伸されていて、例えば合掌シールしたヒート
シール部（９ｆ）がセパレートシート（９ｂ）の端縁
（すなわち突起物）に押付けられると、該部分のフィル
ムに破れが発生しやすいなどという問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した状況
に鑑みなされたもので、その課題は、例えば、前記した
ような合掌シールしたストレッチフィルムのヒートシー
ル部が張力を付与された状態でセパレートシートの端縁
などに押付けられたとき、該部分のフィルムが破れるな
どというパワードプリストレッチ式張力付与装置の欠点
を改良したストレッチ包装機の張力付与装置を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のストレッチ包装機の張力付与装置はストレ
ッチ包装機に取付け、被包装物に巻装する合成樹脂フィ
ルムに張力を付与する装置であって、フィルム巻出装置
の下流にフィルムの送りを制動するブレーキローラーを
設け、その下流に２本のシャフトの上下方向に一定間隔
づつ置いて、複数個の円板をそれぞれ互い違いに、丁度
喰違う位置に取付けた一対の多段円板ローラーを、前記
円板同志が一部分で互いに重なり合う位置まで接近させ
て回転自在に取付けると共に、一対の偏心歯車で連結
し、かつこれら多段円板ローラーよりフィルムの送り経
路下流に円筒形ローラーを配置し、該ローラーを前記多
段円板ローラーの周速と同じか、又はそれより速い周速
で駆動回転させる構成としたことを特徴とする。

【０００７】又、本発明のストレッチ包装機の張力付与
装置において前記円筒形ローラーのフィルムの送り経路
下流にフィルムの送り速度を検出するセンサーローラー
を配置し、該センサーローラーが検出したフィルムの送
り速度の変化に応じて、前記多段円板ローラー及び円筒
形ローラーの駆動源を増減速するとよい。

【０００８】

【作用】上記構成の本発明の張力付与装置においては、
フィルムはブレーキローラーで制動され、かつ多段円板
ローラーで駆動されながら、該多段円板ローラーの間を
通過するが、このとき、一方のローラーの円板によって
他方のローラーの円板の間に、又他方のローラーの円板
によって一方のローラーの円板の間に、ジクザクに押込
まれることにより、フィルムには幅方向の引張り応力が
加えられ、そして同時に互いに逆の位相で不等速回転す
る円板によって、局部的に流れ方向の引張り応力が加え
られる。その直後、これら多段円板ローラーの周速と同
じか、それより速い周速で回転する円筒形ローラーに接
触して駆動されることにより、フィルムは幅方向の伸び
が原寸に押えられ、又、多段円板ローラーから離れたと
き生ずる応力緩和による収縮に抵抗して一律に流れ方向
に引張られる。

【０００９】その結果、該フィルムにはその流れ方向と
平行に近い種々異なる角度の斜方向の高分子の配向が得
られ、又場所によってはこれらが交差するという作用が
達成される。このような高分子の配向によって、主にフ
ィルムの巻付け方向で、被包装物を締付ける性質を実質
的に維持しながら、例えば合掌シールされたシール部が
セパレートシートの端縁に押付けられても、該部分にフ
ィルムの破れが生じにくくなる等パワードプリストレッ
チ式張力付与装置の欠点を改良することができる。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明装置の一実施
例について詳細に説明するが、本発明はこれに限定され
るものではない。図１は本実施例の張力付与装置を、本
出願人の出願に係る特願平４−２３５１５０号明細書の
フルウエッブ式自動ストレッチ包装機（以下、ストレッ
チ包装機という）に取付けたときの概略平面図、図２は
図１の装置の概略側面図、図３は図２のＡ矢視図で、図
を見やすくするため、フィルム巻取及びフィルム巻出装
置を省略して図示している。図４は図１の要部拡大図で
ある。

【００１１】図中の符号１はベースフレーム、２は回転
テーブル、３はチェーンコンベア、４は架柱、５はフィ
ルム巻出装置、６は本実施例の張力付与装置、７は被包
装物の押え装置、８はロック用テーパーコーン、９は被
包装物、１０は柱型グリッパー、１１はテーパーコーン
の受け穴、２０は揺動アーム、３０，３１，３５はエア
シリンダー、６１はブレーキローラー、６２，６３は多
段円板ローラー、６４はガイドローラー、６５は円筒形
ローラー、６６はニップローラー、６７はセンサーロー
ラー、６８は電磁ブレーキ、６９はＡＣサーボモータ
ー、７０はチェーン、６２ａ，６３ａは偏心歯車、６２
ｂ，６５ｂ，６９ｂはスプロケット、Ｆはフィルムであ
る。

【００１２】図１に示すように本実施例の張力付与装置
６は、ストレッチ包装機の架柱４上のフィルム巻出装置
の下流に隣接して設けられ、電磁ブレーキ６８（図２，
図３参照）を有するブレーキローラー６１と、２本のシ
ャフト上に上、下方向に一定間隔づつ置いて、複数個の
円板をそれぞれ互い違いに、丁度喰違う位置に取付けた
一対の多段円板ローラー６２，６３と、これら多段円板
ローラーよりフィルムＦの送り経路下流に設けられた円
筒形ローラー６５と、該ローラーの下流に設けられたフ
ィルム速度を検出するためのセンサーローラー６７と、
該センサーローラーにフィルムＦをスリップしないよう
に接触させるニップローラー６６と、前記多段円板ロー
ラー６２，６３と同筒形ローラー６５を駆動するＡＣサ
ーボモーター６９（図３，図４参照）とより構成されて
いる。

【００１３】ブレーキローラー６１は電磁ブレーキ６８
を有し、フィルム巻出装置５から巻出されるフィルムＦ
の送り量を適当に制限すると共に、多段円板ローラー６
２上でフィルムＦの緊張を維持する役目をはたす。多段
円板ローラー６２と６３はその円板同志が一部重なり合
う位置まで接近して回転自在に取付けられ、一対の偏心
歯車６２ａ，６３ａ（図３，図４参照）で連動するよう
連結されていて、両者は互いに逆の位相で不等速回転す
る。又、多段円板ローラー６２、円筒形ローラー６５に
は、それぞれスプロケット６２ｂ，６５ｂが取付けら
れ、チェーン７０によって、ＡＣサーボモーター６９の
スプロケット６９ｂと連結されている（図４参照）。

【００１４】このようにして、円筒形ローラー６５、多
段円板ローラー６２並びにそれと偏心歯車６２ａ，６３
ａで連結されている多段円板ローラー６３はＡＣサーボ
モーター６９で駆動される。多段円板ローラー６２，６
３は（互いに逆の位相で不等速回転するが）同じ平均周
速で回転する。円筒形ローラー６５はそれと同じか、又
はそれよりも速い周速で回転する。なお、円筒形ローラ
ー６５は回転テーブル上の被包装物の周速より速い周速
で回転させるのが好ましい。ニップローラー６６はセン
サーローラー６７上でフィルムＦがスリップしないよう
に圧着させる。センサーローラー６７は回転テーブル２
上で回転する被包装物９の四隅が、すでに被包装物９の
周速より速い周速で回転する円筒形ローラー６５と被包
装物９の間で生じた応力緩和によって瞬間的に収縮した
フィルムＦに触れ、これを引張ることによって生ずるフ
ィルムＦの周速の変動を捉え、これに対応してＡＣサー
ボモーター６９を増減速する。

【００１５】フィルムＦは、先ずブレーキローラー６１
で制動されながら、かつ多段円板ローラー６２，６３で
駆動されながら、該多段円板ローラーの間を通過する
が、このとき、一方のローラーの円板によって他方のロ
ーラーの円板の間に、又他方のローラーの円板によって
一方のローラーの円板の間にジクザグに押込まれること
により、フィルムＦには幅方向の引張り応力が加えら
れ、そして同時に互いに逆の位相で不等速回転する円板
によって、局部的に流れ方向の引張り応力が加えられ
る。その直後、これら多段円板ローラー６２，６３と同
じか、それより速い周速で回転する円筒形ローラー６５
に接触して駆動されることにより、フィルムは幅方向の
伸びが原寸に押えられ、又多段円板ローラー６２から離
れたとき生ずる応力緩和による収縮に抵抗して一律に流
れ方向に引張られる。その結果、該フィルムにはフィル
ムの流れ方向と平行に近い種々異なる角度の斜方向の高
分子の配向が得られ、又場所によってはこれらが交差し
た状態を呈する。

【００１６】本実施例の装置はストレッチ包装機の作動
の各段階において、該包装機の制御盤からの指令によっ
て作動するので、図１〜図７を参照して本実施例の装置
を取付けたストレッチ包装機の作動をごく簡単に説明す
る。図５〜図７は図１のストレッチ包装機の作動を説明
するための概略平面図で、図５中のＡ〜Ｃ、図６中のＤ
〜Ｆ、図７中のＧ、Ｈは連続した作動を説明するための
説明図で、図中の符号は図１〜４におけるのと同じ意味
を有する。なお、図５のＢ及びＣ、図６のＥ及びＦ並び
に図７のＨでは、図を見やすくするため装置の各部分の
符号を省略している。

【００１７】図１及び図２に示すように、本実施例の装
置においては、上流機器からの搬出信号を受けて、回転
テーブル２上のチェーンコンベア３が始動し、被包装物
９を上流機器から受取り、回転テーブル２の中心まで搬
送したとき、図示されていないビームスイッチなど適当
な検出装置によりチェーンコンベア３が自動的に停止す
る。次いで被包装物押え装置７がエアシリンダー３０の
作動により下降し、被包装物９の頂面を押える。

【００１８】装置の始動時、柱型グリッパー１０及び揺
動アーム２０は図５のＡの状態にある。すなわち、柱型
グリッパー１０はストレッチフィルムＦの先端を該フィ
ルムの全幅にわたって挟持して、架柱４に最も接近した
位置にあり、揺動アーム２０は未だ柱型グリッパー１０
と係合していない。次に柱型グリッパー１０は図５のＡ
及びＢに示す矢印の方向に３６０°回転し、図５のＢに
示す状態で停止する。このとき、本実施例の張力付与装
置が作動して柱型グリッパー１０が３６０°回転するの
に必要な長さのフィルムを緊張させて送り出す。

【００１９】次いで回転テーブル２が始動し、図５の
Ｃ、図６のＤ〜Ｆに示すように１回転し、図６のＦの状
態で停止する。この間、柱型グリッパー１０はストレッ
チフィルムＦの先端を挟持したまま、回転テーブル２と
共に回転し、フィルム巻出装置５から巻出され、本実施
例の張力付与装置６によって張力を附与されたストレッ
チフィルムＦを被包装物９の周囲に巻付ける。なお、そ
の際、本実施例の張力付与装置６がストレッチフィルム
Ｆを繰り出す速度を回転している被包装物９が該フィル
ムを引張る速度より若干速く設定しておくことが好まし
い。（フランス国特許出願公開明細書第２２８１２７５
号参照）

【００２０】このように回転テーブル２が１回転して図
６のＦに示す位置で停止すると、ロック用テーパーコー
ン８がエアシリンダー３５の作動により下降し、柱型グ
リッパー１０の頂部に設けられているテーパーコーンの
受け穴１１の中に挿入され、柱型グリッパー１０を固定
する。次に揺動アーム２０がエアシリンダー３１の作動
により揺動し、柱型グリッパー１０と係合する。この状
態で、柱型グリッパー１０と揺動アーム２０の間にはさ
まれたフィルムは挟持されていた巻始め端部を解放さ
れ、巻終り端部を切断され、解放された巻始め端部と先
に切断された一方の切断端部を合掌シールされる。又も
う一方の切断端部は新らたに巻始め端部として柱型グリ
ッパー１０に挟持される。

【００２１】次いでエアシリンダー３５が作動して（ロ
ック用）テーパーコーン８が上昇し、柱型グリッパー１
０と揺動アーム２０との係合が解かれ、次にエアシリン
ダー３１が作動して揺動アーム２０を原点に戻し、スト
レッチフィルムＦの合掌シールした端部を解放する。こ
のようにして被包装物９の周囲は緊張した１層のストレ
ッチフィルムＦで包装される。この状態を図７のＨに示
す。次に被包装物押え装置７がエアシリンダー３０の作
動により原点に戻り、下流機器からの搬入受入れ信号を
受けてチェーンコンベアが自動的に始動し、ストレッチ
包装を完了した被包装物を下流機器に搬出して１包装サ
イクルを完了する。

【００２２】本発明装置は前記した構造のストレッチ包
装機に限らず、パススルー式、又、複数層のフィルムを
巻付けるフルウェッブ式、スパイラル式ストレッチ包装
機に取付けて、ストレッチフィルムに張力付与装置とし
て用いることができる。

【００２３】

【発明の効果】本発明装置によれば、フィルムはその流
れ方向と平行に近い種々異なる角度の斜方向の高分子の
配向が得られ、又場所によってはこれらが交差する。こ
のような高分子の配合によって、主にフィルムの巻付け
方向で被包装物を締付ける性質を実質的に維持しなが
ら、例えば合掌シールされたシール部がセパレートシー
トの端縁に押付けられても、該部分にフィルムの破れが
生じにくくなる。以上詳述したように本発明によれば、
パワードプリストレッチ式張力付与装置の欠点を改良し
たストレッチ包装機の張力付与装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の張力付与装置を特願平４−
２３５１５０号明細書のフルウエッブ式自動ストレッチ
包装機に取付けたときの概略平面図である。

【図２】図１の装置の概略側面図である。

【図３】図２のＡ矢視図である。

【図４】図１の要部拡大図である。

【図５】図１の装置の作動を説明するための概略平面図
で、Ａ〜Ｃは作動開始から途中迄の各段階の状態を示
す。

【図６】図５のＣに続く図１の装置の作動を説明するた
めの概略平面図でＤ〜Ｆは作動の途中の各段階の状態を
示す。

【図７】図６のＦに続く図１の装置の作動を説明するた
めの概略平面図でＧ及びＨは作動の途中の各段階を示
す。

【図８】ストレッチ包装体の一例を示す側面図である。

【符号の説明】

１ ベースフレーム ２ 回転テーブル ３ チェーンコンベア ４ 架柱 ５ フィルム巻出装置 ６ 本発明の張力付与装置 ７ 被包装物押え装置 ８ （ロック用）テーパーコーン ９ 被包装物 ９ａ 空容器 ９ｂ セパレートシート ９ｃ パレット ９ｄ 天板 ９ｅ バンド掛け １０ 柱型グリッパー １１ テーパーコーンの受け穴 ２０ 揺動アーム ３０，３１，３５ エアシリンダー ６１ ブレーキローラー ６２，６３ 多段円板ローラー ６２ａ、６３ａ 偏心歯車 ６４ ガイドローラー ６５ 円筒形ローラー ６２ｂ、６５ｂ、６９ｂ スプロケット ６６ ニップローラー ６７ センサーローラー ６８ 電磁ブレーキ ６９ ＡＣサーボモーター ７０ チェーン Ｆ （ストレッチ）フィルム

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【手続補正書】

【提出日】平成５年１月１３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００３】一方で、最近は図８に示すように、例え
ば、ＰＥＴ瓶、アルミ缶など軽く、変形しやすい空容器
（９ａ）を、セパレートシート（９ｂ）を介して、バラ
でパレット（９ｃ）上に積上げ、その上に天板（９ｄ）
置き、該天板と前記パレットをバンド掛け（９ｅ）した
被包装物をストレッチ包装する際、従来のように片面粘
着性ストレッチフィルムをスパイラル式又はフルウエッ
ブ式包装機で複数回巻きつけるのではなく、非粘着性ス
トレッチフィルム（Ｆ）をパススルー式又は特殊なフル
ウエッブ式包装機で１回だけ巻きつけ、そのフィルム端
部の内面同志をヒートシール（９ｆ）（通称「合掌シー
ル」）して接着させる包装方法が試みられている。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】

【作用】上記構成の本発明の張力付与装置においては、
フィルムはブレーキローラーで制動され、かつ多段円板
ローラーで駆動されながら、該多段円板ローラーの間を
通過するが、このとき、フィルムＦが一方のローラーの
円板によって他方のローラーの円板の間に、又他方のロ
ーラーの円板によって一方のローラーの円板の間に、ジ
クザクに押込まれることにより、該フィルムには幅方向
の引張り応力が加えられ、そして同時に互いに逆の位相
で不等速回転する円板によって、局部的に流れ方向の引
張り応力が加えられる。その直後、これら多段円板ロー
ラーの周速と同じか、それより速い周速で回転する円筒
形ローラーに接触して駆動されることにより、フィルム
は幅方向の伸びが原寸に押えられ、又、多段円板ローラ
ーから離れたとき生ずる応力緩和による収縮に抵抗して
一律に流れ方向に引張られる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】このようにして、円筒形ローラー６５、多
段円板ローラー６２並びにそれと偏心歯車６２ａ，６３
ａで連結されている多段円板ローラー６３はＡＣサーボ
モーター６９で駆動される。多段円板ローラー６２，６
３は（互いに逆の位相で不等速回転するが）同じ平均周
速で回転する。円筒形ローラー６５はそれと同じか、又
はそれよりも速い周速で回転する。なお、円筒形ローラ
ー６５は回転テーブル上の被包装物の周速より速い周速
で回転させるのが好ましい。ニップローラー６６はセン
サーローラー６７上でフィルムＦがスリップしないよう
に該フィルムを前記センサーローラーに圧着させる。セ
ンサーローラー６７は被包装物９の周速より速い周速で
回転する円筒形ローラー６５と被包装物９の間で生じた
応力緩和によってすでに瞬間的に収縮したフィルムＦに
触れ、回転テーブル２上で回転する被包装物９の四隅が
この収縮したフヘルムを引張ることによって生ずる該フ
ィルムＦの送り速度の変動を捉え、これに対応してＡＣ
サーボモーター６９を増減速する。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１５】フィルムＦは、先ずブレーキローラー６１
で制動されながら、かつ多段円板ローラー６２，６３で
駆動されながら、該多段円板ローラーの間を通過する
が、このとき、フィルムＦが一方のローラーの円板によ
って他方のローラーの円板の間に、又他方のローラーの
円板によって一方のローラーの円板の間にジクザグに押
込まれることにより、該フィルムＦには幅方向の引張り
応力が加えられ、そして同時に互いに逆の位相で不等速
回転する円板によって、局部的に流れ方向の引張り応力
が加えられる。その直後、これら多段円板ローラー６
２，６３と同じか、それより速い周速で回転する円筒形
ローラー６５に接触して駆動されることにより、フィル
ムは幅方向の伸びが原寸に押えられ、又多段円板ローラ
ー６２から離れたとき生ずる応力緩和による収縮に抵抗
して一律に流れ方向に引張られる。その結果、該フィル
ムにはフィルムの流れ方向と平行に近い種々異なる角度
の斜方向の高分子の配向が得られ、又場所によってはこ
れらが交差した状態を呈する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩崎 廣司 東京都千代田区外神田３丁目６番４号 王 子製袋株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ストレッチ包装機に取付け、被包装物に
   巻装する合成樹脂フィルムに張力を付与する装置であっ
   て、フィルム巻出装置の下流にフィルムの送りを制動す
   るブレーキローラーを設け、その下流に２本のシャフト
   の上下方向に一定間隔づつ置いて、複数個の円板をそれ
   ぞれ互い違いに、丁度喰違う位置に取付けた一対の多段
   円板ローラーを、前記円板同志が一部分で互いに重なり
   合う位置まで接近させて回転自在に取付けると共に、一
   対の偏心歯車で連結し、かつこれら多段円板ローラーよ
   りフィルムの送り経路下流に円筒形ローラーを配置し、
   該ローラーを前記多段円板ローラーの周速と同じか、又
   はそれより速い周速で駆動回転させる構成としたことを
   特徴とするストレッチ包装機の張力付与装置。
2. 【請求項２】 前記円筒形ローラーのフィルムの送り経
   路下流にフィルムの送り速度を検出するセンサーローラ
   ーを配置し、該センサーローラーが検出したフィルムの
   送り速度の変化に応じて、前記多段円板ローラー及び円
   筒形ローラーの駆動源を増減速する請求項１記載のスト
   レッチ包装機の張力付与装置。