JP5126927B2 - 横ピロー包装機 - Google Patents

Description

本発明は、横ピロー包装機に関するものである。

横ピロー包装機は、以下のような構成を備えている。まず、原反ロールに巻き取られた帯状フィルムを連続して製袋器に供給し、その製袋器を通過させる際に筒状に製袋された筒状フィルムを形成する。また、この製袋器の上流側には被包装物搬送供給装置を配置し、その被包装物搬送供給装置から所定間隔毎に搬送される被包装物が、製袋器内に供給される。これにより、被包装物が製袋器内を通過すると、筒状フィルム内に所定間隔毎に収納されることになり、その被包装物は筒状フィルムとともに水平方向に搬送される。そして、その搬送方向に沿って、センターシール装置並びにエンドシール装置が配置されている。センターシール装置は、筒状フィルムのフィルム重合端をシールするものである。エンドシール装置は、筒状フィルムを挟んで配置されたトップシーラを備え、そのトップシーラにて筒状フィルムを進行方向横方向（前後の被包装物が存在していない部分）に挟み込んで、加熱・加圧することで熱シールするとともに、内蔵するカッターでエンドシール部位をカットする。これにより、先端の被包装物が収納された筒状フィルムの部分は、後続の筒状フィルムから分離し、包装体が製造される。

係る横ピロー包装機では、エンドシール装置における被包装物の噛み込みの問題がある。すなわち、被包装物を筒状フィルムに供給するタイミングがずれたり、筒状フィルムと共に被包装物を搬送中に被包装物が筒状フィルム内を相対移動したりした結果、図１（ａ）に示すように、被包装物１がエンドシール装置２における筒状フィルム３のシール部位３ａに位置することがある。すると、一対のトップシーラ２ａが筒状フィルム３を挟み込んでシール処理する際に、その被包装物１も一緒に挟み込む事態を生じる。すると、異常状態となるため、横ピロー包装機を一時停止し、所定の復旧作業をする必要があるばかりか、エンドシール装置の故障発生のおそれもある。被包装物の前後の間隔が短くなるほど、係る問題の発生確率が高くなる。

係る問題の発生を回避するために、例えば、特許文献１に開示されたように、しごき板を用いた噛み込み防止方法の発明がある。また、噛み込みの防止方法ではないが、エンドシール装置に配設したセンサによってエンドシール部位に被包装物が存在しているか否かを判断し、存在する場合には横ピロー包装機を一時停止することで、噛み込みの発生を未然に防止するものもある（特許文献２等参照）。

また、被包装物自体の噛み込みではないが、例えば被包装物がインスタントラーメンのような乾燥麺などの場合、図１（ｂ）に示すように、被包装物１の搬送中で被包装物１より分離したいわゆる小さな麺カス１ａが落下することがあり、係る麺カス１ａをトップシーラにて噛み込んでしまう場合がある。係る場合、麺カスが小さいこともあり、横ピロー包装機は一時停止することなくそのまま継続して稼働する。ただし、麺カス（異物）がエンドシール部位に存在する包装体は、不良品として排除する必要がある。そのため、検査員の目視による検査を行なったり、特許文献３に示すような装置を用いて自動的に検査を行なうことがある。この特許文献３に開示された発明は、カメラにてエンドシール部を撮像して異物があるかどうかを検知し、異物が検知された場合には、その包装体を製品搬送路外に排除するように構成されている。
特開平９−１２００３号公報 特開平８−９１３０９号公報 特開２００３−２４６３０７号公報

しかしながら、上述した特許文献１に開示したような構成では、しごき板を備えた装置をエンドシール装置の近傍に配置しなければならず装置が複雑となるばかりか、そのしごき板によって被包装物をかき分けるための空間が必要となり、装置が大型化する。さらに、包装フイルムの使用量も増加し、包装後の単位包装体あたりの大きさが被包装物より大幅に大きくなる等の新たな問題を有する。

また、特許文献２に開示したような構成は、噛み込みの発生を事前に検出するものとして有効であるが、エンドシール装置に接触式変位センサを２つ設けており、装置が複雑になる。さらに異常を検出した場合に、横ピロー包装機が停止するため、通常の状態に復旧する作業が求められる。従って、横ピロー包装機を操作するオペレーターの作業が煩雑となって生産効率が低下するという問題がある。

一方、特許文献３に開示された装置は、精度良く噛み込みの判定処理を行えるため、不良品が誤って出荷されることが防止できるものの、カメラを設置するなど、装置が高額なものとなってしまう。また、不良品の検出を行えるものの、麺カスのエンドシール部位への混入等の不良品の発生を防止することはできない。

本発明は、簡単な構成でいわゆる麺カスなどの小さな異物や、被包装物の噛み込みを防止することができ、また、被包装物の供給間隔を短くして１個の包装体あたりに使用するフィルムの使用量を削減することができる横ピロー包装機を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明に係る横ピロー包装機は、連続して供給される帯状フィルムを筒状に形成する手段と、その筒状に形成された筒状フィルムの重合端にシールを施すセンターシール装置と、そのセンターシール装置の下流側に配置され、前記筒状フィルムを挟んで上下に配置される上側のトップシーラと下側のトップシーラにて、前記筒状フィルムを幅方向にシールするエンドシール装置を備えた横ピロー包装機であって、前記エンドシール装置は、前記上側のトップシーラと下側のトップシーラがそれぞれのシール面を対向させた状態を保持しながら所定の軌跡で公転移動するように構成し、その所定の軌跡は、前記上側のトップシーラと下側のトップシーラのシール面同士が前記筒状フィルを挟んでいるときは、前記上側のトップシーラと下側のトップシーラが前記筒状フィルムと同一速度で前進移動し、その後、前記上側のトップシーラと下側のトップシーラが前記筒状フィルムから離反して後進移動することを繰り返すものであり、前記上側のトップシーラと前記下側のトップシーラのシール面となる対向面は、それぞれ進行方向の前後両側から中央部位に向けて上昇する形状とされ、前記上側のトップシーラと前記下側のトップシーラが噛み合って前記シール面にて前記筒状フィルムを挟み込んでシールするに際し、前記下側のトップシーラの前記中央部位が前記筒状フィルムを上方に押し上げるように構成した。

好ましくは、前記下側のトップシーラが、前記上側のトップシーラよりも先に前記筒状フィルムに接触し始めるように構成することである。この場合に、前記上側のトップシーラと前記下側のトップシーラは、それぞれ独立した駆動機構により上下移動するように構成すると良い。

また、例えばトップシーラの移動軌跡をカムにより制御しているような場合には、それぞれのトップシーラのカムの形状を異ならせることで、１つの駆動源（モータ）で動作させつつ下側のトップシーラを先に筒状フィルムに接触し始めるように構成できる。

本発明では、トップシーラのシール面を、進行方向の前後両側から中央部位に向けて上昇するように形成し、前記一対のトップシーラが噛み合って前記筒状フィルムを挟み込んだ際に、前記中央部位が前記筒状フィルムを上方に押し上げるように構成したため、例えば、乾燥麺の包装においては、仮に麺カス等の異物がエンドシール部位（シール予定部位）にあったとしてもシール時点で麺カスをエンドシール部位より左右に押し分けるので、麺カス等の噛み込みを防止することができる。また被包装物自体が位置ずれによりエンドシール部位に至り、従来の水平面からなるシール面のトップシーラでは被包装物の噛み込みを発生していた領域であっても、被包装物は、下側のトップシーラによって被包装物をシール面に挟み込まれない退避領域へ押しやり、結果、上下のトップシーラから遠ざける方向に押しやられため、従来のトップシーラでは噛み込んでいた領域でも噛み込みを防止することができる。

本発明では、トップシーラのシール面自体に、被包装物・異物をかき分ける効果を有しているため、構造が簡単で小型化を図ることができる。さらに、トップシーラの幅も小さくすることができることも相まって、被包装物同士の距離を比較的短くすることができ、比較的タイトな包装体を得ることができる。これにより、包装するための被包装物１個あたりのフイルム使用量を削減でき、全体的にフィルムにかかるコストが削減される。さらに噛み込みの発生が減少することにより、生産中の包装機停止による生産ロスや、不良品の生産に伴う負泊まりの低下を減少させることができる。

図２は、本発明の好適な一実施の形態を示している。本実施の形態の横ピロー包装機１０は、包装機本体１１と、その包装機本体１１に対して帯状の包装フィルムを連続して供給するフィルム供給装置１２と、包装機本体１１の上流側に配置され、その包装機本体１１に対して被包装物１３を所定間隔毎に供給する被包装物搬送供給装置１４とを備えている。

フィルム供給装置１２は、帯状フィルム１５をロール状に巻き取った原反ロール１６に対し、図示省略する駆動モータ（サーボモータ等の速度制御可能なモータ）の出力を連係し、原反ロール１６の回転速度を適宜制御しながら一定速度で包装機本体１１に供給する。また、原反ロール１６から包装機本体１１に至る所定位置に各種のローラ２２を配置し、原反ロール１６から送り出された帯状フィルム１５は、そのローラ２２に掛け渡されることで、所定の経路を通って包装機本体１１に導かれる。もちろん、本発明では、必ずしも原反ロール１６に駆動モータを連係する必要はなく、包装フィルムの搬送経路上にフィードローラを設け、引き出すようにしても良い。

被包装物搬送供給装置１４は、前後に配置されたスプロケット１７（図では、進行方向前方のみ記載）と、その複数のスプロケット１７に掛け渡されたエンドレスチェーン１８と、そのエンドレスチェーン１８に所定ピッチ毎に取り付けられた複数の押送フィンガー１９とにより構成される。これにより、被包装物１３の後面に押送フィンガー１９が突き当たると、押送フィンガー１９の移動に伴い、被包装物１３も前進移動する。

包装機本体１１は、供給される帯状フィルム１５を筒状フィルム２１に製袋する製袋器２０と、その製袋器２０の下流側に配置され、重合された帯状フィルム１５の両側端縁部１５ａを両側から挟み込んで搬送力を与える一対のローラからなるピンチローラ２３と、そのピンチローラ２３の下流側に配置され、その両側端縁部１５ａをシールするセンターシール装置２４と、そのセンターシール装置２４の下流側に配置された搬送コンベア２５と、その搬送コンベア２５の上方に配置された上側抑えベルト２６と、搬送コンベア２５の下流側に配置されたエンドシール装置３０と、エンドシール装置３０の下流側に配置された搬出コンベア２７を備えている。センターシール装置２４は、本形態では左右一対の加熱ローラから構成され、その加熱ローラにして両側端縁部１５ａに所定の圧力を加えつつ熱シールする。

製袋器２０は、フィルム供給装置１２から連続して供給される帯状フィルム１５を通過させることで、帯状フィルム１５の両側端縁部１５ａ同士を接触（重合）させるとともに、筒状となった筒状フィルム２１に製袋するものである。また、被包装物搬送供給装置１４から包装機本体１１に対して順次供給される被包装物１３は、製袋器２０内に挿入される。これにより、製袋器２０に供給された被包装物１３は、筒状フィルム２１内に所定間隔毎に配置されることになる。また、このように筒状フィルム２１内に被包装物１３が内包されることから、搬送コンベア２５は、その被包装物１３を内包した筒状フィルム２１を搬送することになる。

上側抑えベルト２６は、エンドシール装置３０の上流側の直近に配置されており、筒状フィルム２１内の被包装物１３が上方に持ち上がるのを抑制し、水平状態を保持しながら搬送できるようにしている。

エンドシール装置３０は、筒状フィルム２１に対し、進行方向と直交する方向、つまり、横断する方向にシールすると共にカットするものである。そのシール・カットするフィルム部位は、前後の被包装物１３の間の所定位置である。これにより、エンドシール装置３０を通過することで、筒状フィルム２１の先頭部分は、後続から分離され、包装体２８が製造される。

エンドシール装置３０は、筒状フィルム２１を挟んで上下に対向配置される一対のトップシーラ３１，３２を備え、そのトップシーラ３１，３２のシール面３１ａ，３２ａを対向させた状態を保持しながらそれぞれを所定の軌跡で公転移動させるようになっている。このトップシーラ３１，３２を所定の軌跡で公転移動させるための機構は、いわゆるボックスモーションと称される公知の機構を用いることができる。このボックスモーションは、トップシーラ３１，３２同士が噛み合って筒状フィルム２１を挟んでいるときは、筒状フィルム２１と同一速度で前進移動し、その後、トップシーラ３１，３２が筒状フィルム２１から離反すると所定の軌跡で後進移動することを繰り返すものである。これにより、一定期間、筒状フィルム１２を両トップシーラ３１，３２で挟み込んで加圧・加熱した状態を維持できるので確実に熱シールできるとともに、筒状フィルムを連続移動させることができる。また、搬出コンベア２７や搬送コンベア２５等は、トップシーラ３１，３２の前後進移動にあわせてエンドシール装置３０側の先端を前後方向に移動させるようにしても良い。係る技術は、例えば特開平９−２８６４１３号公報に開示された機構を用いることができる。

ここで本発明では、一対のトップシーラ３１，３２のシール面３１ａ，３２ａは、進行方向の前後両側から中央部位に向けて上昇するように形成した。より具体的には、上側のトップシーラ３１のシール面３１ａは、中央部位が奥まった（中央部位の位置が上になる）形状で、全体として略谷型となる。下側のトップシーラ３２のシール面３２ａは、中央部位に行くほど突き出た上方に突出し、全体として略山型となる。何れのシール面３１ａ，３２ａも傾斜面（シール目は形成されている）となり、両シール面３１ａ，３２ａの傾斜角度は一致し、付合し合うように形成される。

さらに、図２中、二点鎖線で示すように一対のトップシーラ３１，３２が噛み合って筒状フィルム２１を挟み込んだ際に、進行方向の前後両側縁の位置が、筒状フィルム２１の上下方向の中間位置に位置するように設定される。これにより、トップシーラ３１，３２の中央部位は、係る前後両側縁よりも上方に位置しているため、その中央部位は、筒状フィルム２１を上方に押し上げるように構成される。

また、中央部位には、図示省略するが、カッター刃・受け刃が備えられており、その刃により筒状フィルム２１の対向部位をカットする。つまり、山状にシールされた先端（頂点）部分を切断する。

図３，図４は、本実施の形態の作用効果を説明する図である。例えば図３（ａ）に示すように、被包装物１３が乾燥麺で、乾燥麺から分離した麺カス１３ａが、筒状フィルム２１のエンドシール部位２１ａに位置しているものとする。この状態で一対のトップシーラ３１，３２が互いに接近すると、図３（ｂ）に示すように、下側のトップシーラ３２の山型状のシール面３２ａが筒状フィルム２１を押し上げる。このとき、シール面３２ａが傾斜面になっていることから、筒状フィルム３２ａもその傾斜面に沿って中間部位が上方に持ち上がり、エンドシール部位３１ａの大部分のエリアが傾斜するため、麺カス１３ａは、その傾斜に沿って滑り落ち、下降移動する。そして、図３（ｃ）に示すように、最終的にトップシーラ３１，３２同士が噛み合って、筒状フィルム２１を挟み込んだときはに、シール面３１ａ，３２ａ間に麺カス１３ａが残留せず、筒状フィルム２１のみを加熱・加圧し、異物（麺カス１３ａ等）の混入を防止しつつエンドシール処理することができる。

また、図４（ａ）に示すように、被包装物１３が筒状フィルム２１内で正規の位置になく、エンドシール部位２１ａに至ってしまった場合でも、図４（ｂ），（ｃ）に示すように、シール面３２ａの傾斜面により、被包装物１３が前後方向に離反する方向に付勢され、かき分けることで、最終的にトップシーラ３１，３２同士が噛み合って、筒状フィルム２１を挟み込んだときには、シール面３１ａ，３２ａ間に被包装物１３は存在せず、噛み込みを防止できる。

図５（ａ），（ｂ）を比較すると明らかなように、従来タイプのトップシーラ２ａの水平面からなるシール面２ａ′と、本実施の形態のトップシーラ３１，３２のシール面３１ａ，３２ａとは、その幅Ｌは包装体のエンドシール部（耳部）とほぼ等しくする必要があるが、係る前提の元で、従来のトップシーラ２ａの幅Ｌ１と、本実施の形態のトップシーラ３１，３２の幅Ｌ２は、Ｌ１＞Ｌ２の関係になる。よって、トップシーラの幅自体を狭くすることができ、被包装物のピッチ間にスムーズに入り込ませることができる。さらに、従来のものに比べ、被包装物間の距離を短くすることができることから、１つの包装体あたりのカットピッチを小さくすることができ、使用するフィルムも短くて済む。

また、上下のトップシーラ３１，３２が筒状フィルム２１に接触し始めるタイミングであるが、両者を同時に接触するようにしても良いが、好ましくは下側のトップシーラ３２を上側のトップシーラ３１よりも先に筒状フィルム２１に接触し始めるように構成することである。係る構成をするためには、例えば上側のトップシーラ３１と下側のトップシーラ３２とを、それぞれ独立した駆動機構により上下移動するように構成することである。例えば、駆動モータを２個用意し、全く別の駆動系によりそれぞれの動作を制御することで実現できる。

また、シール面３１ａ，３２ａの形状である、シール目が形成されているのは通常のトップシーラと同様であるが、シール目を除いたときの形状が、図示するように平面（傾斜面）でも良いし、湾曲した形状をとっても良い。湾曲させる場合には、下側のトップシーラ３２のシール面３２ａが外側に膨出するようにするとよく、また、湾曲は緩やかな曲面とした方がよい。もちろん、全体的にみて中央部位が上方に位置していれば、その途中に凹凸等が適宜あるのは妨げない。

従来の問題点を説明する図である。 本発明の好適な一実施の形態を示す正面図である。 本実施の形態の作用効果を説明する図である。 本実施の形態の作用効果を説明する図である。 本実施の形態の効果を説明する図である。

符号の説明

１０ 横ピロー包装機
１１ 包装機本体
１２ フィルム供給装置
１３ 被包装物
１４ 被包装物搬送供給装置
２１ 筒状フィルム
２４ センターシール装置
３０ エンドシール装置
３１，３２ トップシーラ
３１ａ，３２ａ シール面

Claims (3)

1. 連続して供給される帯状フィルムを筒状に形成する手段と、
   その筒状に形成された筒状フィルムの重合端にシールを施すセンターシール装置と、
   そのセンターシール装置の下流側に配置され、前記筒状フィルムを挟んで上下に配置される上側のトップシーラと下側のトップシーラにて、前記筒状フィルムを幅方向にシールするエンドシール装置を備えた横ピロー包装機であって、
   前記エンドシール装置は、前記上側のトップシーラと下側のトップシーラがそれぞれのシール面を対向させた状態を保持しながら所定の軌跡で公転移動するように構成し、その所定の軌跡は、前記上側のトップシーラと下側のトップシーラのシール面同士が前記筒状フィルを挟んでいるときは、前記上側のトップシーラと下側のトップシーラが前記筒状フィルムと同一速度で前進移動し、その後、前記上側のトップシーラと下側のトップシーラが前記筒状フィルムから離反して後進移動することを繰り返すものであり、
   前記上側のトップシーラと前記下側のトップシーラのシール面となる対向面は、それぞれ進行方向の前後両側から中央部位に向けて上昇する形状とされ、
   前記上側のトップシーラと前記下側のトップシーラが噛み合って前記シール面にて前記筒状フィルムを挟み込んでシールするに際し、前記下側のトップシーラの前記中央部位が前記筒状フィルムを上方に押し上げるように構成されたことを特徴とする横ピロー包装機。
2. 前記下側のトップシーラが、前記上側のトップシーラよりも先に前記筒状フィルムに接触し始めるように構成したことを特徴とする請求項１に記載の横ピロー包装機。
3. 前記上側のトップシーラと前記下側のトップシーラは、それぞれ独立した駆動機構により上下移動するように構成されたことを特徴とする請求項２に記載の横ピロー包装機。

Images