(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
連続して供給される帯状フィルムを筒状に形成するとともに、前記帯状フィルムの両側端縁部を重ね合わせたフィルム重合端に対してシーラによって熱シールして筒状フィルムとするセンターシール装置を有するピロー包装機であって、
前記シーラと前記筒状フィルムの間に配置されてフィルム搬送面を形成する板状部材と、
前記板状部材を支持する支持部材と、
を備え、
前記フィルム搬送面には前記フィルム重合端が通過する隙間が形成され、
前記隙間は、
前記板状部材が形成する第一の隙間と、
前記支持部材が形成する第二の隙間からなり、
前記第一の隙間の間隔は、前記第二の隙間の間隔より広く、
前記フィルム搬送面における少なくとも前記シーラ近傍の領域であるシール領域にエンボスが形成されることを特徴とするピロー包装機。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
センターシール装置は、筒状フィルム本体部分が垂直下方向に突出した形で形成されるフィルム重合端を、左右からセンターシーラで挟み込んで加圧するとともに熱シールしてセンターシール部を形成する。フィルムが腰の無い材質であるとフィルム面は弛むことが多く、弛みを防ぐためにフィルムへ張力を与える等の手法を用いる。しかしセンターシーラからの輻射熱によりフィルム搬送面の温度が上昇すると、張力を与えていても熱変性によりフィルムに皺や弛みが生じやすく搬送不良の原因となる。
【0005】
特に空袋防止制御時やメンテナンスなどのために停止待機していた筒状フィルムの搬送が再開された際には、センターシール装置のフィルム搬送面で停止していた筒状フィルムが過剰に加熱されることで熱変性して搬送面に付着してしまい、搬送されずに後続の被包装物が詰まってしまうという搬送不良が発生し易い。この搬送不良は、フィルムが熱に敏感な材質(たとえばポリエチレン等)である場合や、フィルム厚さが40μm以下の場合や、フィルムの外面に印刷がされている場合、特に顕著となる。そもそもフィルムはフィルム搬送面上での滑りが悪く、湿度の高い場合には滑りの悪さが一層顕著になり搬送不良を生じやすい。
【0006】
センターシール装置においてセンターシーラのシール領域におけるフィルム搬送面の温度が上昇することを抑えるため、従来は冷却用エアを搬送面に供給する、搬送面を構成する台の部分に冷却水を流す、などの方法が提案されている(特許文献2)。しかしこれらの方法はランニングコストや衛生面で問題が多く、また構造が複雑になってしまう欠点があった。
【0007】
本発明は、斯かる実情に鑑み、フィルムが付着しにくく搬送不良が生じにくいピロー包装機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、連続して供給される帯状フィルムを筒状に形成するとともに、前記帯状フィルムの両側端縁部を重ね合わせたフィルム重合端に対してシーラによって熱シールして筒状フィルムとするセンターシール装置を有するピロー包装機であって、前記シーラと前記筒状フィルムの間に配置されてフィルム搬送面を形成する板状部材と、前記板状部材を支持する支持部材と、を備え、前記フィルム搬送面には前記フィルム重合端が通過する隙間が形成され、前記隙間は、前記板状部材が形成する第一の隙間と、前記支持部材が形成する第二の隙間からなり、前記第一の隙間の間隔は、前記第二の隙間の間隔より広く、前記フィルム搬送面における少なくとも前記シーラ
近傍の領域であるシール領域にエンボスが形成されることを特徴とするピロー包装機である。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、フィルム搬送面における少なくともシーラのシール領域にエンボスを形成することで筒状フィルムとフィルム搬送面の間の接触面積を小さくして、互いの付着可能性を下げ、被包装物の搬送不良を生じにくくするという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。ただし
図1〜
図5は発明を実施する形態の一例であって、図中で同一の符号を付した部分は同一又は類似の装置、部材等を表わす。
(1) 実施形態の概要
【0018】
本発明の実施形態では、フィルム搬送面においてセンターシール装置のシーラの近傍にエンボス加工を施すことで筒状フィルムとフィルム搬送面の接触面積を小さくし、シーラから筒状フィルムへの熱伝達を妨げ、筒状フィルムとフィルム搬送面の付着可能性や筒状フィルム自体の熱変性可能性を低減させることで、搬送不良が生じにくいピロー包装機を提供する。
(2)実施形態の詳細
【0019】
図1は第1の実施形態に係るピロー包装機1の全体概念図である。なお、本図および以降の各図において、部材の大きさ、形状、厚みなどを適宜誇張して表現する。
【0020】
図1に示されるピロー包装機1は、食品や日用品などの被包装物7をフィルムで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、フィンガーコンベア70と、フィルム供給装置2と、センターシール装置3と、エンドシール装置4と、制御ユニット(図示省略)などを備えている。なお
図1では上方から帯状フィルム100が供給され、被包装物7を上から包み込んでセンターシールするいわゆる正ピロー包装機を図示している。
【0021】
これらピロー包装機1の各部は制御ユニットにより統括的に制御される。制御ユニットはCPU、RAMおよび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様々な機能を実現する。RAMはCPUの作業領域、記憶領域として使用され、ROMはCPUで実行されるオペレーティングシステムやプログラムを記憶する。
【0022】
フィンガーコンベア70は、フィンガーコンベア70の下流側に配置される製袋機35へ被包装物7を順次矢印方向に搬送する。具体的には多数の被包装物7を搬送する際、フィンガー80でそれぞれの被包装物7を押送することで個々の被包装物7をコンベア上で等間隔に搬送する。
【0023】
フィルム供給装置2は、駆動モーター(図示省略)により回転速度を適宜制御しながら、フィルムを巻き取った原反ロール90から所定の速度で帯状フィルム100を製袋機35に供給する。
【0024】
製袋機35は、フィルム供給装置2から供給される帯状フィルム100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。従って、筒状フィルム110は、帯状フィルム100の両端縁が重なることで長手方向に延びるフィルム重合端を有する。また製袋器35は、フィンガーコンベア70から供給される被包装物35を、製袋される筒状フィルム110に供給する。これにより、被包装物7は、筒状に製袋された筒状フィルム100に包まれる。
【0025】
センターシール装置3は、製袋機35の下流側に配置される。センターシール装置3はフィルム搬送面8の下側にセンターシーラ30を備え、被包装物7を包んだ筒状フィルム110のフィルム重合端を加圧、熱シールする。センターシール装置3の下流側には移送コンベア40と、移送コンベア40の上方に配置された上側抑えベルト60が配置され、センターシール装置3からエンドシール装置4へ筒状フィルム110で包装された被包装物7を移送する。
【0026】
エンドシール装置4は被包装物7の長さに合わせて、被包装物7が存在しない領域の筒状フィルム110をフィルム幅方向に熱シールして封じ、カットすることで被包装物7の個別包装を完成させる。そして完成された個別包装はエンドシール装置4の下流側に設けられた搬出コンベア50で搬出される。
【0027】
図2でセンターシール装置3の構成を詳細に説明する。センターシール装置3は上板5とピンチローラ27とセンターシーラ30を備え、上板5の下にピンチローラ27とセンターシーラ30が配置される。上板5の上面であるフィルム搬送面8には
図3で後述するようなエンボス加工を施す。ピンチローラ27は筒状フィルムの両側端縁部を両側から挟み込んで搬送力を与える一対のローラであり、センターシーラ30は、筒状フィルム110の両側端縁部を両側から挟み込んで加熱(熱シール)しながら搬送する一対のローラである。センターシール装置3は、一対の直方体状のセンターシーラ(バーシーラ)を備えたものでも良い。
【0028】
図2(a)はセンターシール装置3の上面図を示す。板状部材10、10と支持部材20、20は合掌構造をなす。具体的には一対の板状部材10は、平面方向が水平となる状態で、隙間6を介して平行するように配設される。それぞれの板状部材10の下側には、一対の支持部材20が、平面方向が水平となる状態で、隙間6を介して平行するように配設される。隙間6はセンターシール装置3の搬送方向に伸びており、被包装物7を包んだ筒状フィルム110のフィルム重合端が通過・走行する。筒状フィルム110のフィルム重合端はフィルム搬送面8の下に設けられたセンターシーラ30により熱シールされる。
【0029】
図2(b)は、センターシール装置3の
図2(a)におけるA−A矢視断面図を示す。本実施形態では上板5は、上から下に向かって板状部材10と支持部材20の順番に積層される。板状部材10、10の隙間6Aの間隔aは、支持部材20、20が隙間6Bの間隔bより広く設けられる。両隙間6A、6Bによってフィルム重合端が通過する隙間6が構成される。
【0030】
間隔aと間隔bは同じ広さであっても良いが、仮にaとbが同じ広さであり、結果として両隙間6A、6Bが構成する隙間6が単一の垂直面をなすと、筒状フィルム110は、フィルム搬送面8から隙間6に向かって直角に折れ曲がって、センターシーラ40に向かって垂れ下がることになる。即ち、筒状フィルム110の周方向の距離は、少なくとも被包装物7の全周寸法と、板状部材10の厚みと支持部材20の厚みの合算値と、更に、被包装物7と筒状フィルム110の余裕隙間分と、を単純に加算した長さが必要となる。これに対して本実施形態で示す構造にすれば、板状部材10から支持部材20に向かって斜めにフィルムが導入され得る(
図4参照)。結果、フィルム重合端に向かって垂れ下がる筒状フィルムの長さが短くなり、押圧面9でシールされずに筒状本体部側に残される無駄部分が少なくなることで、使用するフィルム量を削減できる。このような構造は被包装物7をタイトに包装したいときに特に有効である。
【0031】
板状部材10と支持部材20はねじ止めで固定しても、接着剤等で固定しても良い。支持部材20、又は板状部材10の少なくとも一方、又はその両方に位置決め手段を設けて着脱可能にすると、板状部材10が交換可能、清掃可能となりさらに好ましい。
【0032】
エンボスをプレス加工で作製する場合、エンボス凸部210の大きさを小さくするためには、加工対象の板厚は薄いことが好ましい。したがってエンボス凸部210を小さくするために板状部材10を薄くする場合にも、板状部材10で形成されるフィルム搬送面8の剛性を保ち、被包装物の搬送に支障がでないようにするためには、板状部材10を支持部材20で支持する構造が好適である。板状部材10は、エンボス加工を施すことによってたわみ強度が増し、上板全体を薄くできる。
【0033】
なお
図2(a)で支持部材20が板状構造である例を示したが、補強バーを離散的に備えて板状部材10を支持する構造でも良い。ただし支持部材20を板状構造にする方が、高温となったセンターシーラ30からの輻射熱を遮断する効果が大きく好ましい。また支持部材20を、隙間6が形成される側と反対側の端部を長手方向に沿って曲げ加工しても良い。曲げ加工によって支持部材20の剛性を高めることができる。この際、底面側に曲げ加工すれば、センターシーラ30の熱が側面から回り込むことを抑制できる。一方、上面側に曲げ加工すれば、板状部材10の側面と当接して該板状部材10を位置決めすることもできる。
【0034】
図3は、フィルム搬送面8に施すエンボスの例を示す。被包装物7は筒状フィルム110に包まれた状態で上板5の上面であるフィルム搬送面8に接触しながら搬送される。フィルム搬送面8の材料としては強度や耐熱性などを考慮してアルミニウム、ステンレス等の金属を使用することが考えられるが、耐熱性があってエンボス様に表面加工が可能なフッ素樹脂などであってもよい。
【0035】
エンボス凸部210間の幅方向のピッチp1は3mm以下、搬送方向のピッチp2は7mm以下であるとフィルムが滑りやすく好ましい。更に、エンボス凸部210間の幅方向のピッチp1は2mm以下、搬送方向のピッチp2は4mm以下であると、フィルムが一層滑りやすく好ましい。一方で、製造コストやフィルム搬送面8の剛性等の観点から、エンボス凸部210間の幅方向のピッチp1は1mm以上、搬送方向のピッチp2は2mm以上であることが好ましい。
【0036】
なお、単位面積当たりのエンボス凸部210の数は、3.21個/cm2以上であるとフィルムが滑りやすく好ましい。より望ましくは11.52個/cm2以上とする。一方で、製造コストやフィルム搬送面8の剛性等の観点から、100個/cm2以下とすることが好ましい。
【0037】
またエンボス凸部210の頂部は、角がない曲面であることがフィルムの引っかかりを防ぎ望ましい。エンボス凸部210の高さは、0.05mm以上、且つ、0.3mm以下であることが望ましいが、この範囲外であっても良い。地金200に平行な方向のエンボス凸部210の形状としては、
図3(a)紡錘形、
図3(b)半球形、
図3(c)涙滴形、
図3(d)菱形などが考えられる。また各エンボス凸部210の配置は、格子状に配置するものや千鳥状に配置するもの、あるいは
図3(e)のようにランダムに配置するものが考えられる。なおエンボス凸部210が
図2(a)のような紡錘形であるときには図中の矢印方向にフィルムが搬送されるようにするとフィルムとフィルム搬送面の滑りが良く好ましい。
【0038】
次に、以上のように構成されたピロー包装機1の動作について
図4を用いて説明する。センターシール装置3において、筒状フィルム110の両側端縁部を重ね合わせたフィルム重合端をセンターシーラ30によって熱シールし、センターシール部120を生成する。このときセンターシーラ30はフィルム重合のために室温よりも高温になっている。
【0039】
既に述べたようにフィルム搬送面8にはエンボス凸部210が形成されているので、主にエンボス凸部210の頂部付近が筒状フィルム110と接触することになり、フィルムとフィルム搬送面8の間に空隙が形成される。したがって筒状フィルム110とフィルム搬送面8の接触面積が小さくなる。これによりセンターシーラ30の加熱に伴う輻射熱がフィルム搬送面8を通じて筒状フィルム110に伝達されにくくなり筒状フィルムが熱変性する原因が低減される。また接触面積が小さくなることで摩擦力が低減し、筒状フィルム110がフィルム搬送面8に付着する可能性を低くすることができる。これらの相乗効果として搬送不良を起こしにくくなる。
【0040】
以上説明した本実施形態のピロー包装機1によれば、フィルム搬送面8にエンボス凸部210を備えることで搬送不良の可能性を低減することができる。なおフィルムと搬送面との付着を避けるという意味では、フィルムサプライ装置や製袋器のフィルム搬送面、包装後の包装体の搬送手段の搬送面にも、本実施形態で説明した構造のエンボスを施すことは有効であると考えられる。
【0041】
図5(a)を用いて本発明の第2の実施形態のピロー包装機の筒状フィルムのフィルム搬送面について説明する。なお、フィルム搬送面の近傍を除き、他の構成は第1の実施形態のピロー包装機と同じであるので図示及び説明を省略する。
【0042】
本第2の実施形態の上板5は、
図5(a)に示すようにフィルム搬送面8にエンボスを備えた板状部材10だけで構成される。このようにすると、構造が単純なので安価に製造できる。この場合センターシーラ30からの熱の影響を小さくするために冷却ブロックを上板5の周囲又はセンターシーラ30側の面に設けても良い。また上板5のセンターシーラ30側の面に断熱性塗料を塗布しても良い。
【0043】
次に
図5(b)を用いて第3の実施形態のピロー包装機の筒状フィルムのフィルム搬送面について説明する。ここでは上板5を構成する板状部材10と支持部材20の間に、断熱層として断熱材15を挟み込まれている。このような構造にすることで高温となったセンターシーラ30からの輻射熱を断熱層で遮断することができるので、板状部材10の温度上昇を抑制することができ、一層効果的にフィルムと搬送面との付着を防ぐことが可能になる。
【0044】
本第3実施形態の変形例として空気を断熱層としても良い。例えば
図3(c)に示すように、板状部材10がセンターシーラ30と反対側に凸の反りを有するようにすれば、板状部材10と支持部材20の間に空間45を形成できる。この空間は、空気による断熱層として機能し、高温の支持部材20の熱が、板状部材10の伝達することを抑制する。とりわけ、本変形例のように、板状部材10が湾曲する場合、板状部材10のフィルム搬送面8の幅方向が、隙間6に向かってセンターシーラ30側に傾斜する。結果、筒状フィルムのフィルム重合端の近傍が、円滑にセンターシーラ40に向かって導かれるので好適である。
【0045】
なお板状部材10として薄い金属板を使用する場合、プレス加工でエンボスを形成するときに自然にできる反りを利用しても良い。一方で、特に図示しないが、プレス加工や曲げ加工によって、板状部材10の周囲を積極的にセンターシーラ30側に屈曲させることで、フィルム搬送面8は平坦にしたまま、背面側に空間45を形成することもできる。
【0046】
また、第3実施形態の変形例として、
図3(d)のように、板状部材10と支持部材20の間にスペーサー25を備えることで両者の間に空間55を形成しても良い。スペーサーの材質としては耐熱性があり熱伝導率が低いものが望ましい。断熱層として空気を利用する本変形実施例は構造が簡単でありメンテナンス性が良く安価に製造可能という利点がある。
【0047】
もちろん空間45や空間55に例えばグラスウールなどの断熱材を入れれば、高温となったセンターシーラ30からの輻射熱がフィルム搬送面に伝達することを積極的に防ぐ断熱層となり、筒状フィルムとフィルム搬送面の付着可能性をさらに低減させることができる。断熱材を入れる代わりに板状部材10のセンターシーラ30側の面や支持部材20のフィルム搬送面側の面に断熱性塗料を塗布しても良い。また上記空間を密閉空間として、その空間を真空又は低圧状態にすると、高温となったセンターシーラ30から上板5への空気の対流による熱伝達を妨げることができるため断熱層として一層好適である。
【0048】
なお、本実施形態では、上記搬送面をピロー包装機のセンターシール装置に適用する場合を例示したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、例えばピロー包装機のフィルムサプライ部、フィルム接合装置、又は製袋器等に適用することができる。また、ピロー包装機以外にも個別包装(一時包装)された物品の搬送装置や、集積装置等の各種装置のフィルムと接触する搬送面に適用しても良い。例えば、本発明は以下の構成を採用することができる。
【0049】
(ア)包装フィルム自体又は包装フィルムに包装された包装体を搬送する搬送装置であって、包装フィルム自体又は包装体が搬送される搬送装置の搬送面にエンボスが形成されることを特徴とする構成であってもよい。
【0050】
(イ)単位面積あたりのエンボス凸部の数は、3.21個/cm2以上、且つ、100個/cm2以下であることを特徴とする上記(ア)に記載の搬送装置であってもよい。
【0051】
(ウ)前記搬送面を形成する板状部材と、前記板状部材を支持する支持部材とを備えることを特徴とする上記(ア)又は(イ)に記載の搬送装置であってもよい。
【0052】
なお、上記(ア)〜(ウ)の構成の場合、搬送方向の中間に隙間を有する必要が無い。従って、
図1乃至
図5で示した一対の上板及び搬送面の一方のみの構成を、搬送面全体に適用すれば良い。