JPWO2010004832A1 - 製袋挿入装置 - Google Patents

Abstract

【課題】袋体を順次製造しながら、その袋体に内容物を挿入する工程を連続して行える製袋挿入装置を提供する。更に、所定の時間当りに内容物を袋体に挿入できる数を倍増できる製袋挿入装置を提供する。【解決手段】帯状のフィルム（１８）を、その幅方向の途中で２つ折りに重ね合わせた形状にして、前記フィルム（１８）の長手方向へ送り出すフィルム供給手段（２）と、前記フィルム（１８）の幅方向に延びるヒートカッタ（２４）を、前記フィルム（１８）の長手方向の途中に押付け、前記２つ折りに重なるフィルム同士を前記ヒートカッタ（２４）の熱で溶着させ且つ前記フィルム（１８）の長手方向の途中を分断することにより袋体を形成する製袋手段（４）と、複数の前記袋体を一列に並べその並び方向へ搬送する搬送手段（６）と、前記複数の袋体にそれぞれ対向する複数の内容物を、前記袋体に同期する搬送速度で移動する移動手段（８）と、前記袋体が搬送される搬送方向（Ｔ）に沿って配列され、前記内容物を前記移動手段（８）から前記袋体へ押出すプッシャーを、前記袋体に対して進退させる複数の挿入手段（１０）と、前記複数の挿入手段（１０）を前記搬送方向（Ｔ）へ前記搬送速度で往動、又はその逆方向へ復動させる往復手段（１２）とを備え、前記往復手段（１２）が前記複数の挿入手段（１０）を往動させる過程で、前記複数の挿入手段（１０）が、それぞれのプッシャーを同時に前進させることにより、前記複数の内容物を前記複数の袋体に没入させる動作、及び前記プッシャーを前記袋体から後退させる動作を実行することを特徴とする製袋挿入装置（１４）。

Description

本発明は、所望のサイズの袋体を形成し、この袋体に紙片又は冊子等の内容物を挿入する製袋挿入装置に関する。

袋体に内容物（物品）を挿入する物品挿入手段が特許文献１に開示されている。この物品挿入手段は、袋体及び内容物を２つの搬送ラインにそれぞれ一列に等ピッチで並べ、２つの搬送ラインが、袋体及び内容物を１ピッチに相当する距離を搬送する動作とその停止を繰り返す間欠運転を行うものである。物品は、２つの搬送ラインが停止している間、プッシャーによって袋体に押込まれる。

しかしながら、内容物の大きさ又は縦横の寸法比は多様であり、また１つの袋体に挿入される内容物の枚数（厚み）も一定ではない。このため、内容物の形態に照らして最適な袋体を準備するのは困難であることから、袋体の製造とその袋体に内容物を挿入する工程とを一元化することが望まれている。

また、長方形の紙を供給する技術が特許文献２に開示されている。例えば、Ａ５サイズの紙を内容物として搬送ラインに並べることができる。この場合、紙同士の並び方向に個々の紙の長辺を一致させる方が、紙の短辺を並び方向に一致させる配置よりも、プッシャーの動作するストロークは短くて済むので、プッシャーが紙を袋体に押込むのに要する時間をある程度は短縮することができる。

しかしながら、前者の配置では紙同士のピッチが比較的長くなる分、内容物を搬送する搬送ラインの搬送速度を高く設定しなければ、所定の時間当りに搬送できる内容物の数が減少する。また、プッシャーの動作速度には限界があるので、上記の搬送速度を高くするだけでは、所定の時間当りに袋体に挿入できる内容物の数を増やすには至らない。このため、ダイレクトメールとして郵送するカタログのような膨大な数の内容物を、限られた時間内で封筒等の袋体に挿入するには、袋体の製造、袋体及び内容物の搬送、更には袋体に内容物を挿入する能力を総合的に向上しなければならない。
特開０６−２３２３２１号公報 特開０１−２２５９８９号公報

本発明は、上記の実情に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、袋体を順次製造しながら、その袋体に内容物を挿入する工程を連続して行える製袋挿入装置を提供することにある。更に、本発明は、所定の時間当りに内容物を袋体に挿入できる数を倍増できる製袋挿入装置を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するため、帯状のフィルムを、その幅方向の途中で２つ折りに重ね合わせた形状にして、前記フィルムの長手方向へ送り出すフィルム供給手段と、前記フィルムの幅方向に延びるヒートカッタを、前記フィルムの長手方向の途中に押付け、前記２つ折りに重なるフィルム同士を前記ヒートカッタの熱で溶着させ且つ前記フィルムの長手方向の途中を分断することにより袋体を形成する製袋手段と、複数の前記袋体を一列に並べその並び方向へ搬送する搬送手段と、前記複数の袋体にそれぞれ対向する複数の内容物を、前記袋体に同期する搬送速度で移動する移動手段と、前記袋体が搬送される搬送方向に沿って配列され、前記内容物を前記移動手段から前記袋体へ押出すプッシャーを、前記袋体に対して進退させる複数の挿入手段と、前記複数の挿入手段を前記搬送方向へ前記搬送速度で往動、又はその逆方向へ復動させる往復手段とを備え、前記往復手段が前記複数の挿入手段を往動させる過程で、前記複数の挿入手段が、それぞれのプッシャーを同時に前進させることにより、前記複数の内容物を前記複数の袋体に没入させる動作、及び前記プッシャーを前記袋体から後退させる動作を実行することを特徴とする。

また、本発明は、前記製袋手段が、前記ヒートカッタを前記フィルムに押付け、又は前記ヒートカッタを前記フィルムから退けるカッタ動作手段と、前記ヒートカッタが前記フィルムに押付けられる過程で、前記ヒートカッタを前記搬送方向へ往動させ、前記ヒートカッタが前記フィルムから退けられる過程で、前記ヒートカッタを前記搬送方向の後方へ復動させるカッタ追動手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明は、前記搬送方向に長辺を沿わせた姿勢の長方形の紙を、前記内容物として前記移動手段に供給する複数の給紙手段を備え、前記複数の給紙手段を前記搬送方向に並べたことを特徴とする。

本発明に係る製袋挿入装置に適用した製袋手段は、ヒートカッタをフィルムの搬送方向へ往動させる過程で、フィルム供給手段から連続的に送り出されるフィルムの長手方向の途中に、ヒートカッタを押付けることができる。これにより、２つ折りに重なるフィルム同士をヒートカッタの熱で溶着させるのと同時に、フィルムをその長手方向の途中で分断することにより、この分断された箇所を側縁とした袋体が形成される。製袋手段は、ここに述べた動作を繰り返すことにより、複数の袋体を製造することができる。

続いて、複数の袋体は搬送手段によって搬送される一方、これらの袋体にそれぞれ対向する複数の内容物が移動手段によって移動される。また、往復手段が複数の挿入手段を往動させる過程で、複数の進退手段はそれぞれのプッシャーを同時に前進することにより、複数の内容物をそれぞれ複数の袋体に同時に挿入することができる。そして、複数の挿入手段がそれぞれのプッシャーを袋体から後退させた後、往復手段は複数の挿入手段を復動に転じる。往復手段及び挿入手段は、ここに述べた動作を繰り返すことにより、複数の内容物をそれぞれ複数の袋体に挿入することができる。この間、搬送手段による袋体の搬送、及び移動手段による内容物の移動を停止しなくて良い。

従って、当該製袋挿入装置によれば、袋体を製袋手段で順次製造しながら、袋体に内容物を挿入する動作を連続して行うことができる。しかも、複数のプッシャーにより複数の内容物を同時に挿入できるので、所定の時間当りに袋体に挿入できる内容物の数を倍増することができる。これは、またフィルム供給手段がフィルムを送り出す速度、搬送手段が袋体を搬送する速度、及び移動手段が内容物を移動させる速度を高速化するのに有利である。これらの速度を高く設定する程、当該製袋挿入装置は、所定の時間当りに袋体に挿入できる内容物の数を更に増加することができる。

更に、本発明に係る製袋挿入装置は、カッタ動作手段がヒートカッタをフィルムより退ける時点から、再びヒートカッタをフィルムに押付けるまでの時間を変化させるだけで、袋体の幅の広さ、言い換えると袋体の両方の側縁の間の寸法を自在に増減することができる。従って、当該製袋挿入装置によれば、内容物の形態に照らして最適な袋体を準備することが容易であり、そのような袋体に内容物を挿入することができる。

更に、本発明に係る製袋挿入装置によれば、給紙手段が長方形の紙である内容物をその長辺が搬送方向に一致する姿勢で移動手段へ供給する。この紙は、移動手段によって搬送方向へ移動される。給紙手段は、ここに述べた動作を繰り返すことにより、複数の紙は、それぞれの長辺が搬送方向に一致するよう一列に並べられる。また、長辺を搬送方向に一致させた紙同士のピッチは比較的長くなるので、複数の給紙手段を移動手段の近傍に一列に並べる余地を確保でき、当該製袋挿入装置の省スペース化を実現することができる。

図１は、フィルム供給手段２と、製袋手段４と、搬送手段６と、移動手段８と、挿入手段１０と、往復手段１２とを備える製袋挿入装置１４の概略を示している。図２は、往復手段を省略した製袋挿入装置１４の使用例を示している。袋体１６は説明の便宜により透明であるとする。

フィルム供給手段２は、ロール状に巻かれたフィルム１８を、寸法線ｗで指した幅方向の途中で２つ折りに重ね合わせた形状にして製袋手段４へ送り出すものである。この機能を実現できるものであれば、フィルム供給手段２は特に限定されるものではない。製袋手段４は、２つ折りに重なるフィルム１８を材料として、袋体１６を連続形成するものである。袋体１６は封筒であっても良い。搬送手段６は、複数の袋体１６を一列に並べて搬送するコンベヤである。挿入手段１０は、搬送手段６によって袋体１６が搬送される過程で、個々の袋体１６に内容物２０を挿入するものである。

図示の矢印Ｔは搬送方向を指し、この逆方向である搬送方向の後方を矢印Ｒが指している。また、２つ折りに重ね合わされたフィルム１８は、フィルム供給手段２から送り出された直後に９０°捻じられるので、製袋手段４に達したフィルム１８の長手方向は搬送方向に一致する。製袋挿入装置１４について以下の実施例で詳述する。

本実施例で適用する駆動源、案内手段、送り手段、又は給紙手段には、それぞれ周知の技術を適用できるので、その図示又は説明は省略する。例えば、駆動源としてサーボモータ、エアシリンダ、又は油圧シリンダを適用する。案内手段として、ガイドレールに滑子を係合させて成る滑り対遇を適用する。送り手段として、送りねじにボールナットを螺合させて成る回り対遇を適用する。

図３，４に示すように、製袋手段４は、ヒートカッタ２４と、カッタ動作手段２６と、バックアップローラ２８と、カッタ追動手段３０とを備える。製袋手段４の筐体は、固定フレーム３１の底面に、案内手段３２を介して可動フレーム３４を取付けている。可動フレーム３４は、固定フレーム３１に対して搬送方向へ滑動自在である。ヒートカッタ２４は、フィルム１８の幅方向に延びる刃形バー３６を、２枚の押え板３８の間に設けたものである。刃形バー３６は、これに内装したヒータによって加熱される。カッタ動作手段２６として、サーボモータで回転するカムに従わせてヒートカッタ２４を適時に昇降させるカム機構を適用しても良い。

カッタ追動手段３０は、可動フレーム３４を滑子として搬送方向に移動される送り手段であり、可動フレーム３４を搬送方向に沿わせて往復運動させるものである。固定フレーム３１は、図５に示す一対の外側回転輪４０，４１、一対のカウンタ回転輪４２，４３及び一対の案内回転輪４４，４５をそれぞれ軸受けしている。可動フレーム３４は、バックアップローラ２８、一対の内側回転輪４６，４７及び一対の可変位回転輪４８，４９をそれぞれ軸受けしている。図中でドットを付した要素は、可動フレーム３４の移動に伴なって変位する。一対の外側回転輪４０，４１はそれぞれ駆動源により回転する。これに従い引込ベルト５０は外側回転輪４０から内側回転輪４６の間を搬送方向へ走行し、繰出ベルト５２は、内側回転輪４７から外側回転輪４１の間を搬送方向へ走行する。

図６は、図２のＸ１−Ｘ１線断面を表している。図６を矢印Ｘ２方向から見た正面図が図７に表れている。往復手段１２は、アーチ形フレーム５４の上端に水平フレーム５６を接合した筺体５８と、水平フレーム５６に滑動自在に支持された可動支持体６０と、可動支持体６０を搬送方向に往復運動させる駆動手段６１とを備える。

可動支持体６０は、その上部に設けられた滑子を、水平フレーム５６の上面に敷設されたスライドレール６２に係合している。駆動手段６１は、可動支持体６０に内装したボールナットを、水平フレーム５６に軸受された送りねじ６４に螺合させた送り手段である。送りねじ６４に接続されたサーボモータが起動と逆転とを交互に繰り返すことにより、可動支持体６０が往復運動する。可動支持体６０には、４つの挿入手段１０がハンガー６６を介して接続されているので、４つの挿入手段１０は可動支持体６０と共に往復運動する。また、挿入手段１０が搬送方向に往動する速度は、搬送手段６が袋体１６を搬送する搬送速度に一致する。

個々の挿入手段１０は、プッシャー６８を袋体１６に対して進退させるものであれば良い。例えば、プッシャー６８にボールナットを接続した送り手段をハンガー６６で可動支持体６０の下方に吊下げ、送り手段の送りねじをサーボモータによって回転させても良い。この場合、サーボモータが起動、又は反転することにより、プッシャー６８は図６に示す位置から袋体１６へ向けて前進し、反対に袋体１６から図示の位置まで後退する。矢印Ｐはプッシャー６８が前進する方向を指している。

図８は、図６に示した搬送手段６、移動手段８、及び両者の間に設けた傾斜板７０を矢印Ｓ方向から見た斜視図である。搬送手段６は、袋体１６の糊代片１６１及び胴部１６２がそれぞれ載置される搬送ベルト７２，７３を備える。これらの適所には通気孔７４，７６が形成され、エアブロワ等の吸気口に発生する負圧が通気孔７４，７６に導かれる。移動手段８は、複数本の移動ベルト７８を搬送方向に走行させるコンベヤである。移動手段８が内容物２０を移動させる速度は、搬送手段６が袋体１６を搬送する搬送速度に同期する。移動ベルト７８には、内容物２０を支持する凸部７９を設けても良いが、移動手段８の形態は限定されるものではない。

次に、製袋挿入装置１４の動作について説明する。以下の文頭に付した英文字は動作の工程を区分する指標である。図面は文中で指示するものに加え図１，２を参照する。また、既述のサーボモータは、これらを制御するコンピューターがアクセスできる記憶媒体に書き込まれたプログラムに基づき動作する。

Ａ：移動手段８の側方に設置した給紙手段２２が、長方形の紙である内容物２０を移動手段８へ向けて、その長辺を搬送方向に一致させた姿勢で送り出す。この時点で、挿入手段１０は、図６に示すようにプッシャー６８を後退させ、往復手段１２は、可動支持体６０をその復動できる限界で停止させている。また、内容物２０の種類が複数ある場合、これらの内容物２０を複数の給紙手段２２がそれぞれ送り出すようにする。

Ｂ：フィルム１８は、フィルム供給手段２から送り出され、図３に示した製袋手段４の引込ベルト５０に達する。そして、ヒートカッタ２４とバックアップローラ２８との間をフィルム１８が通過したところで、カッタ動作手段２６が、ヒートカッタ２４を下降させる。これにより、ヒートカッタ２４の刃形バー３６をフィルム１８に押付ける。また、ヒートカッタ２４の下降する過程で、カッタ追動手段３０は、可動フレーム３４と共にヒートカッタ２４及びバックアップローラ２８を搬送方向へ往動させる。

上記Ｂの工程で、可動フレーム３４の往動する速度は、フィルム１８がヒートカッタ２４とバックアップローラ２８との間を通過する速度に等しく設定されている。また、刃形バー３６がフィルム１８に押付けられるとき、２つ折りに重なるフィルム１８が、刃形バー３６の熱を受けて互いに溶着するのと同時に、フィルム１８の長手方向の途中が刃形バー３６の熱で溶融され分断される。これにより、フィルム１８は、その長手方向の途中（分断された箇所）を側縁８０とする矩形の袋体１６になる。

Ｃ：カッタ動作手段２６がヒートカッタ２４を上昇させることにより、ヒートカッタ２４の刃形バー３６をフィルム１８から退ける。この直後、カッタ追動手段３０は、可動フレーム３４と共にヒートカッタ及びバックアップローラ２８を搬送方向の後方へ復動させる。更に、ヒートカッタ２４とバックアップローラ２８との間を後続のフィルム１８が通過したところで、製袋挿入装置１４が上記Ｂの工程を繰り返し、新たな袋体１６を形成する。

このように、製袋挿入装置１４は、製袋手段４によるフィルム１８の溶着及び分断を、フィルム供給手段２からフィルム１８を連続的に送り出しながら行えるので、フィルム１８の溶着及び分断をフィルム１８を停止させたときに行う場合に比較して、袋体１６の時間当りの製造数を増やすことができる。図９は、上記Ｂの工程で形成された袋体１６を示している。袋体１６は、フィルム１８を２つ折りにしたときの折り目８２が奥端となり、その反対の端が開口部８４となる。開口部８４から延出する糊代片１６１は、２つ折りに重なるフィルム１８のうちの一片が、これに重なる他片よりも長くなるように、フィルム１８の折り目８２の位置を偏らせることによって形成される。

また、寸法線ｘで示した袋体１６の幅は、上記Ｃの工程でカッタ動作手段２６が刃形バー３６をフィルム１８より退けた時点から、再び上記Ｂの工程で刃形バー３６をフィルム１８に押付けるまでの間に、搬送手段６がフィルム１８を搬送した距離に相当する。従って、袋体１６の幅を広げるには、カッタ追動手段３０が可動フレーム３４を往復運動させる範囲を広く設定すれば良い。逆に、この範囲を狭く設定すれば、袋体１６の幅を狭めることができる。このため、製袋手段４は、袋体１６の寸法を変更するのが容易である。

Ｄ：上記Ｃの工程で形成された袋体１６は、製袋手段４の繰出ベルト５２によって搬送手段６の搬送ベルト７２，７３まで移送される。これらの通気孔７４，７６に導かれる負圧に基づき、袋体１６の糊代片１６１及び胴部１６２は、それぞれ搬送ベルト７２，７３に吸着される。搬送手段６の搬送ベルト７２は、搬送ベルト７３よりも低く配置されているので、搬送手段６によって搬送される袋体１６の糊代片１６１は、開口部８４から下方へ向って傾斜するよう変形し、傾斜板７０の下側を通過する。

Ｅ：図２に示すように、４つの挿入手段１０の正面に、それぞれ４つの内容物２０が対向した時点で、往復手段１２が可動支持体６０と共に４つの挿入手段１０を往動させる。これと略同時に、個々の挿入手段１０が図６に示すプッシャー６８を袋体１６へ前進させることにより、内容物２０を移動手段８から袋体１６へ向けて滑動させ、内容物２０を袋体１６の開口部８４に没入させる。符号８１は、内容物２０を開口部８４へ案内する部材を指している。

Ｆ：４つの挿入手段１０がそれぞれのプッシャー６８を後退させ、個々のプッシャー６８が図６に示す位置に復帰する。往復手段１２が可動支持体６０を復動に転じる。この後、製袋挿入装置１４は上記Ａ以下の工程を繰り返し実行することができる。

以上に述べたように、製袋挿入装置１４は、袋体１６の製造及び搬送を継続し、袋体１６に内容物２０を挿入する工程を連続して行うことができる。しかも、上記Ｄ，Ｅの工程で挿入手段１０の動作を高速化して、袋体１６に内容物２０を挿入する時間を短縮すれば、その分、往復手段１２が可動支持体６０を往復運動させるサイクル時間を短縮することができる。しかも、製袋挿入装置１４によれば、４つの挿入手段１０が４つの袋体１６に内容物２０を同時に挿入できるので、所定の時間当りに袋体１６に挿入できる内容物２０の数を倍増することができる。

尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々なる改良、修正、又は変形を加えた態様でも実施でき、以下の態様で実施しても良い。可動支持体６０に４つ以上の挿入手段１０を取付けても良い。

本発明は、人手に依らず内容物を高速でしかも連続して袋体に挿入できるので、例えばダイレクトメールで商品カタログを郵送する場合のように、一度に大量の封筒を製造し、総ての封筒に内容物を短時間で詰め込むのに有益な技術である。

本発明の実施形態に係る製袋挿入装置の平面図。 本発明の実施形態に係る製袋挿入装置の要部の使用例を示す平面図。 本発明の実施形態に係る製袋挿入装置に適用した製袋手段の一の動作例を示す側面図。 本発明の実施形態に係る製袋挿入装置に適用した製袋手段の要部を示す断面図 本発明の実施形態に係る製袋挿入装置に適用した製袋手段の他の動作例を説明する側面図。 図２のＸ１−Ｘ１線断面図。 本発明の実施形態に係る製袋挿入装置の要部を図６の矢印Ｘ２方向から見た正面図。 本発明の実施形態に係る製袋挿入装置の要部を図２の矢印Ｓ方向から見た斜視図。 本発明の実施形態に係る製袋挿入装置により製造された袋体の平面図。

２：フィルム供給手段
４：製袋手段
６：搬送手段
８：移動手段
１０：挿入手段
１２：往復手段
１４：製袋挿入装置
１６：袋体
１８：フィルム
２０：内容物
２２：給紙手段
２４：ヒートカッタ
２６：カッタ動作手段
３０：カッタ追動手段
６８：プッシャー

Claims (3)

1. 帯状のフィルムを、その幅方向の途中で２つ折りに重ね合わせた形状にして、前記フィルムの長手方向へ送り出すフィルム供給手段と、
   前記フィルムの幅方向に延びるヒートカッタを、前記フィルムの長手方向の途中に押付け、前記２つ折りに重なるフィルム同士を前記ヒートカッタの熱で溶着させ且つ前記フィルムの長手方向の途中を分断することにより袋体を形成する製袋手段と、
   複数の前記袋体を一列に並べその並び方向へ搬送する搬送手段と、
   前記複数の袋体にそれぞれ対向する複数の内容物を、前記袋体に同期する搬送速度で移動する移動手段と、
   前記袋体が搬送される搬送方向に沿って配列され、前記内容物を前記移動手段から前記袋体へ押出すプッシャーを、前記袋体に対して進退させる複数の挿入手段と、
   前記複数の挿入手段を前記搬送方向へ前記搬送速度で往動、又はその逆方向へ復動させる往復手段とを備え、
   前記往復手段が前記複数の挿入手段を往動させる過程で、前記複数の挿入手段が、それぞれのプッシャーを同時に前進させることにより、前記複数の内容物を前記複数の袋体に没入させる動作、及び前記プッシャーを前記袋体から後退させる動作を実行することを特徴とする製袋挿入装置。
2. 前記製袋手段は、前記ヒートカッタを前記フィルムに押付け、又は前記ヒートカッタを前記フィルムから退けるカッタ動作手段と、
   前記ヒートカッタが前記フィルムに押付けられる過程で、前記ヒートカッタを前記搬送方向へ往動させ、前記ヒートカッタが前記フィルムから退けられる過程で、前記ヒートカッタを前記搬送方向の後方へ復動させるカッタ追動手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の製袋挿入装置。
3. 前記搬送方向に長辺を沿わせた姿勢の長方形の紙を、前記内容物として前記移動手段に供給する複数の給紙手段を備え、前記複数の給紙手段を前記搬送方向に並べたことを特徴とする請求項１又は２に記載の製袋挿入装置。

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