特開 2022-101202 包装装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022101202

(43)【公開日】2022-07-06

(54)【発明の名称】包装装置

(51)【国際特許分類】

   B65B 31/04 20060101AFI20220629BHJP

【ＦＩ】

B65B31/04 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020215641

(22)【出願日】2020-12-24

(71)【出願人】

【識別番号】517164556

【氏名又は名称】株式会社ＴＯＳＥＩ

(74)【代理人】

【識別番号】100107928

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 正則

(72)【発明者】

【氏名】深瀬 利隆

(72)【発明者】

【氏名】浅利 達也

【テーマコード（参考）】

3E053

【Ｆターム（参考）】

3E053AA07

3E053BA09

3E053CA01

3E053CA06

3E053FA01

3E053GA18

3E053JA06

(57)【要約】

【課題】複数個の対象物をまとめて脱気包装する技術を提供する。
【解決手段】実施形態の包装装置１は、上下に開口が設けられた筒状に形成され、筒状に形成された包装材に挿通可能に構成される筒部１０と、筒部１０の下方に設けられ、筒部１０における上方の開口より投入された対象物が載置可能に筒部１０における下方の開口を閉鎖する閉鎖状態と、下方の開口を解放する解放状態とに切り替え可能に構成される載置部１１と、一端が真空ポンプに接続されるとともに他端が載置部１１の下方に位置するように設けられる吸気管１４と、吸気管１４の他端の下方において包装材を切断する切断部と、切断部の上方において包装材を圧着する第１圧着部と、切断部の下方において包装材を圧着する第２圧着部とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数個の対象物をまとめて包装する包装装置であって、
上下に開口が設けられた筒状に形成され、筒状に形成された包装材に挿通可能に構成される筒部と、
前記筒部の下方に設けられ、前記筒部における上方の開口より投入された前記対象物が載置可能に前記筒部における下方の開口を閉鎖する閉鎖状態と、該下方の開口を解放する解放状態とに切り替え可能に構成される載置部と、
管状に形成され、一端が真空ポンプに接続されるとともに他端が前記載置部の下方に位置するように設けられる吸気管と、
前記吸気管の他端の下方において前記包装材を切断する切断部と、
前記切断部の上方において前記包装材を圧着する第１圧着部と、
前記切断部の下方において前記包装材を圧着する第２圧着部と
を備える包装装置。

【請求項2】

前記載置部は、前記閉鎖状態において前記包装材を挟持可能に構成されることを特徴とする請求項１に記載の包装装置。

【請求項3】

前記載置部は、２つの板状部材により構成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の包装装置。

【請求項4】

前記２つの板状部材のそれぞれには、前記閉鎖状態において他の板状部材と近接する端部において、可撓性を有するシール部材が設けられることを特徴とする請求項３に記載の包装装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、包装装置に関する。

【背景技術】

【0002】

水分を含んだ対象物の乾燥の防止、対象物の衛生状態を維持するための外部環境からの隔離、対象物の形状の保持などを目的として、対象物を薄膜状の包装材により個別に包装する包装装置が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平０９－３１５６３０号公報

【特許文献2】特開平１０－１７４６７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

発明が解決しようとする課題は、複数個の対象物をまとめて脱気包装する技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

実施形態の包装装置は、複数個の対象物をまとめて包装する包装装置であって、上下に開口が設けられた筒状に形成され、筒状に形成された包装材に挿通可能に構成される筒部と、前記筒部の下方に設けられ、前記筒部における上方の開口より投入された前記対象物が載置可能に前記筒部における下方の開口を閉鎖する閉鎖状態と、該下方の開口を解放する解放状態とに切り替え可能に構成される載置部と、管状に形成され、一端が真空ポンプに接続されるとともに他端が前記載置部の下方に位置するように設けられる吸気管と、前記吸気管の他端の下方において前記包装材を切断する切断部と、前記切断部の上方において前記包装材を圧着する第１圧着部と、前記切断部の下方において前記包装材を圧着する第２圧着部とを備える。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】実施形態に係る包装装置の構成を示す概略斜視図である。

【図2】筒部の構成を示す概略斜視図である。

【図3】載置部の構成を示す概略斜視図である。

【図4】ヒーターブロックの構成を示す概略斜視図である。

【図5】シールブロックの構成を示す概略斜視図である。

【図6】載置状態における包装装置を示す概略斜視図である。

【図7】包装装置における制御系及び駆動系の構成を示すブロック図である。

【図8】制御装置の処理動作を示すフローチャートである。

【図9】載置動作を示す図である。

【図10】落下動作を示す図である。

【図11】閉塞動作を示す図である。

【図12】排気動作を示す図である。

【図13】切断／圧着動作を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、図面を参照して本発明の実施形態の詳細について説明する。

【0008】

（包装装置の概略構成）
まず、本実施形態に係る包装装置の概略構成について説明する。図１は、包装装置の構成を示す概略斜視図である。図２～５は、それぞれ、筒部、載置部、ヒーターブロック、シールブロックの構成を示す概略斜視図である。図６は、載置状態における包装装置を示す概略斜視図である。なお、以降の説明において、上下方向に直交する一方向を左右方向、上下方向及び左右方向に直交する方向を前後方向として説明する。また、図６においては、吸気管が省略された包装装置が示される。

【0009】

図１に示すように、本実施形態に係る包装装置１は、複数個の対象物Ｏ（図６参照）を包装材Ｐ（図２参照）により包装する装置であり、筒部１０、筒部１０の下方に配される載置部１１、載置部１１の下方に配されるヒーターブロック１２及びシールブロック１３、一端部が載置部１１の下方に位置付けられるように設けられた吸気管１４を備える。本実施形態においては、一般的におしぼりと呼称される、適度に湿った状態で略棒状に巻かれた状態でビニール袋に個別に包装されたハンドタオルを、包装装置１における対象物Ｏとする。

【0010】

筒部１０は、図２に示すように、上下に開口した筒状に形成される部材であり、本実施形態においては、上方及び下方において開口部１０１，１０２が設けられた略角柱状に構成される。筒部１０は、後に詳述するように複数個の対象物Ｏを収容可能な収容ケースとして機能するとともに、包装材Ｐの供給部として機能する。

【0011】

包装材Ｐは、薄膜状のポリ塩化ビニールが長尺の筒状に形成されたものであり、長尺方向が筒部１０の高さ以下の長さに収まるように折り畳まれ、内部に筒部１０が挿通されるように筒部１０の外周側に配される。ここで、包装材Ｐは、その内側と裏側とを裏返すように長尺方向における一方側、他方側に交互に折り畳まれることによって、開口部１０１，１０２を閉塞することなく、筒部１０の下方に導出可能に筒部１０に配される。

【0012】

載置部１１は、図１に示すように、筒部１０における下方側の開口部１０２を閉鎖して筒部１０の底部を成すことによって、図６に示すように、筒部１０に収容された対象物Ｏを載置可能に構成され、左右対称に形成された２つの板状部材１１Ａ，１１Ｂを有する。図３に示すように、板状部材１１Ａは、全体として前後左右方向に延在する略平板状に形成されるとともに、下方に折り曲げられるように形成された左右方向一端部において、前後方向略全域に亘って設けられたシール部材１１１を有する。このシール部材１１１は、例えばスポンジ状のゴムなどの可撓性を有する材料から形成される。板状部材１１Ｂは、上述したように、板状部材１１Ａに対して左右対称に形成され、互いのシール部材１１１が対向するように配置されている。

【0013】

載置部１１は、開口部１０２を閉鎖する閉鎖状態と、開口部１０２を解放する解放状態とに切り替え可能に構成され、板状部材１１Ａ，１１Ｂは、閉鎖状態において、それぞれのシール部材１１１によって包装材Ｐを挟持可能に構成される。本実施形態においては、板状部材１１Ａ，１１Ｂのそれぞれが、左右方向に移動可能に設けられることによって、載置部１１が閉鎖状態、解放状態に切り替えられるものとする。

【0014】

なお、載置部１１は、板状部材１１Ａ，１１Ｂにおける左右方向他端部側に略前後方向を向く回転軸を設け、左右方向一端部を下方に揺動可能に構成されても良い。ただし、本実施形態のように板状部材１１Ａ，１１Ｂを左右方向に移動可能に構成することによって、ヒーターブロック１２及びシールブロック１３を載置部１１により近接させることができ、これにより包装装置１の上下方向サイズを縮小させることができる。

【0015】

ヒーターブロック１２は、図４に示すように、全体として前後方向に長尺な略直方体状に形成され、左右方向一方側の側面において、包装材Ｐの圧着及び切断可能に前後方向全域に亘って設けられたカットヒーター１２１、２つの圧着ヒーター１２２，１２３を有する。切断部としてのカットヒーター１２１は、熱により包装材Ｐを切断する。圧着部としての圧着ヒータ－１２２，１２３は、それぞれ、包装材Ｐを熱圧着する。ヒーターブロック１２において、２つの圧着ヒーター１２２，１２３のそれぞれは、カットヒーター１２１の上方、下方に設けられる。なお、カットヒーター１２１、圧着ヒーター１２２，１２３は、それぞれ、包装材Ｐを切断／圧着な他の要素に置き換え可能であり、また、互いに異なる部材上に設けられるように構成されても良い。また、カットヒーター１２１及び圧着ヒーター１２２，１２３は、包装装置１の稼働中は常時通電されているものとする。

【0016】

シールブロック１３は、図５に示すように、全体として前後方向に長尺な略直方体状に形成され、左右方向他方側の側面において、前後方向全域に亘って設けられた圧着パッド１３１を有する。圧着パッド１３１は、シリコンゴムなどの耐熱性及び可撓性を有する材料から形成される。

【0017】

ヒーターブロック１２及びシールブロック１３は、載置部１１の下方に位置付けられるとともに、カットヒーター１２１及び圧着ヒーター１２２，１２３が設けられた側面と、圧着パッド１３１が設けられた側面とが対向するように設けられる。また、ヒーターブロック１２及びシールブロック１３は、左右方向に移動することによって、ヒーターブロック１２とシールブロック１３とが包装材Ｐを挟むように近接する近接状態と、ヒーターブロック１２とシールブロック１３とが離間する離間状態とに切り替え可能に構成される。

【0018】

近接状態においては、カットーヒータ－１２１により包装材Ｐが切断されるとともに、切断された一方の包装材Ｐの下端が圧着ヒーター１２２により熱圧着され、他方の包装材Ｐの上端が圧着ヒーター１２３により熱圧着される。この際、シールブロック１３における圧着パッド１３１は、ヒーターブロック１２による包装材Ｐの切断／圧着のための押さえ具として機能する。

【0019】

吸気管１４は、図１に示すように、筒部１０を挿通するように設けられた管状部材である。吸気管１４は、一端が後述する真空ポンプ１４０（図７参照）に接続されるとともに、他端が載置部１１の下端より下方に、且つヒーターブロック１２及びシールブロック１３の上端より上方に位置付けられるように設けられる。また、吸気管１４は、その他端部が、載置部１１が閉鎖状態にある場合に可撓性を有する２つのシール部材１１１に挟まれるように設けられる。このような吸気管１４によれば、後に詳述するように、複数個の対象物Ｏを包装した状態における包装材Ｐ内が空気される。

【0020】

（制御系及び駆動系の構成）
制御系及び駆動系の構成について説明する。図７は、包装装置における制御系及び駆動系の構成を示すブロック図である。

【0021】

包装装置１は、図７に示すように、制御系としての制御装置１５、及び駆動系としての第１駆動部１１０、第２駆動部１２０、真空ポンプ１４０を更に備える。

【0022】

制御装置１５は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１５１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１５２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１５３、入出力ＩＦ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１５４を有する。ＣＰＵ１５１及びＲＡＭ１５２は、協働することにより駆動系の制御を行う。ＲＯＭ１５３は駆動系の制御に係る各種データを記憶する。また、制御装置１５は、後に詳述するように、対象物Ｏを包装する工程において包装装置１の上流にあり、包装装置１に対象物Ｏを順次投入する上流装置２と接続される。

【0023】

第１駆動部１１０は、載置部１１を閉鎖状態または解放状態に切り替えるように板状部材１１Ａ，１１Ｂを駆動するものであり、例えばモーターとして構成される。第２駆動部１２０は、ヒーターブロック１２及びシールブロック１３を近接状態または離間状態に切り替えるように駆動するものであり、第１駆動部１１０と同様に例えばモータとして構成される。真空ポンプ１４０は、上述したように吸気管１４の一端が接続され、吸気管１４の他端から吸気を行い、吸気した空気を真空ポンプ１４０外部へ排出する。

【0024】

（制御装置の処理動作）
制御装置の処理動作について説明する。図８は、制御装置の動作を示すフローチャートである。図９～１３は、それぞれ、載置動作、落下動作、閉塞動作、排気動作、切断／圧着動作を示す図である。

【0025】

図８に示すように、まず、制御装置１５は、載置部１１を閉鎖状態とする載置動作を行わせるように第１駆動部１１０を制御する（Ｓ１０１）。載置動作によれば、図９に示すように、筒部１０の下方の開口部１０２が載置部１１により閉塞され、上流装置２により上方の開口部１０１から投入された対象物Ｏが載置部１１に載置されることによって、筒部１０内に収容される。この際、後に詳述するように、包装材Ｐの下端部において圧着部Ｐｂが形成されることにより下端部が閉塞されており、包装材Ｐの下端部近傍部分が筒部１０の開口部１０２を閉鎖するように筒部１０と載置部１１との間に位置付けられる。

【0026】

載置動作後、制御装置１５は、包装装置１への対象物Ｏの投入数が予め設定された閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ１０２）。ここで、対象物Ｏの投入検知または投入数は上流装置２により得られるものとするが、例えば筒部１０に対して、対象物Ｏの投入を検知可能または投入数を測定可能なセンサを設けて、このセンサより投入数を算出または取得するようにしても良い。なお、閾値は、１回に包装される対象物Ｏの個数に設定され、本実施形態においては、例えば１０個に設定される。

【0027】

投入数が閾値未満である場合（Ｓ１０２，ＮＯ）、制御装置１５は、再度、投入数が閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ１０２）。一方、投入数が閾値以上である場合（Ｓ１０２，ＹＥＳ）、制御装置１５は、投入数を０にリセットし（Ｓ１０３）、載置部１１を解放状態とする落下動作を行わせるように第１駆動部１１０を制御する（Ｓ１０４）。

【0028】

落下動作によれば、図１０に示すように、載置部１１が解放状態とされて、下方に落下する複数個の対象物Ｏの重みによって筒部１０の外周側において折り畳まれた包装材Ｐの一部が載置部１１、ヒーターブロック１２及びシールブロック１３の下方に導出された状態となる。

【0029】

落下動作後、制御装置１５は、図１１に示すように、載置部１１を閉鎖状態として複数個の対象物Ｏを収容する包装材Ｐの上端を閉塞する閉塞動作を行わせるように第１駆動部１１０を制御する（Ｓ１０５）。この閉塞動作によれば、複数個の対象物Ｏを収容する包装材Ｐの上端が板状部材１１Ａ，１１Ｂのそれぞれにおけるシール部材１１１の間に挟まれることによって、複数個の対象物Ｏの下方への落下及び包装材Ｐの導出が停止される。また、可撓性を有する２つのシール部材１１１の間に吸気管１４が挟まれることによって、吸気管１４における他端の上方において包装材Ｐが閉塞される。

【0030】

次に、制御装置１５は、図１２に示すように、複数個の対象物Ｏを収容する包装材Ｐ内の空気を吸気管１４を介して吸気する吸気動作を行わせるように真空ポンプ１４０を制御する（Ｓ１０６）。この吸気動作によれば、包装材Ｐ内が脱気、減圧され、複数個の対象物Ｏがまとめて脱気包装されることとなる。

【0031】

吸気動作後、制御装置１５は、図１３に示すように、ヒーターブロック１２及びシールブロック１３を近接状態とする切断／圧着動作を行わせるように第２駆動部１２０を制御する（Ｓ１０７）。この切断／圧着動作によれば、複数個の対象物Ｏを収容する包装材Ｐの上端部において圧着ヒーター１２３により圧着部Ｐｔが形成されるとともに、圧着部Ｐｔの上方においてカットヒーター１２１により包装材Ｐが切断される。また、切断部の上方において圧着ヒーター１２２により圧着部Ｐｂ（図９参照）が形成される。

【0032】

切断／圧着動作後、制御装置１５は、再度、載置動作を行わせるように第１駆動部１１０を制御する（Ｓ１０１）。この際、前回の切断／圧着動作により包装材Ｐに圧着部Ｐｂが形成されている。なお、包装装置１の稼働直後においては、事前に包装材Ｐの一部を下方に導出し、切断／圧着動作のみを行うものとする。

【0033】

上述したように、本実施形態に係る包装装置１によれば、複数個の対象物Ｏをまとめて包装することができる。また、個別包装されたハンドタオルを脱気包装することによって気密性を更に高めることができ、延いては、ハンドタオルの乾燥を防止することができるとともに、外気との接触を防止して衛生状態を維持することができる。

【0034】

なお、複数個のハンドタオルをまとめて包装する際、これらを収容する包装材Ｐ内部の空気が３０％程度（真空状態を０％、大気を１００％とした場合）となるように脱気されることが望ましい。過度に脱気された場合、ハンドタオルが過度に収縮されて開封後に元の形状に復元することが容易ではないという問題が生じる。一方、十分に脱気されない場合、ハンドタオルが包装材Ｐ内において移動可能となるために、輸送効率を悪化させてしまうという問題が生じる。

【0035】

本発明の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0036】

１ 包装装置
１０ 筒部
１１ 載置部
１４ 吸気管
１２１ カットヒーター（切断部）
１２２ 圧着ヒーター（第１圧着部）
１２３ 圧着ヒーター（第２圧着部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】