包装機、包装方法、および包装物

【課題】本発明は、商品の包装における立体的な折込みを誰でも容易に行うことができる包装機を提供することを目的とする。
【解決手段】包装機１は、折込みジグ並進移動機構２、回転台座および押さえ機構並進移動機構３、および土台４を有する。折込みジグ並進移動機構２は、背面パネル７に固定された折込みツノ５および折込み箱６を有する。折込み箱６は切り込み１４を有する。折込みジグ並進移動機構２はY軸方向、Z軸方向に並進移動できる。回転台座および押さえ機構並進移動機構３は、回転台座８、押さえ機構１０を有する。回転台座８は、Z軸まわりに回転できる。押さえ機構１０はコの字型のフレーム９で回転台座８に固定されており、プランジャ１３を有する。プランジャ１３はZ軸方向に移動できる。回転台座および押さえ機構並進移動機構３はX軸方向に移動できる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、包装機に関する。
また、本発明は、この包装機を用いる包装方法に関する。
また、本発明は、この包装方法により包装された包装物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、包装機械としては、キャラメル包みやたばこ包みなどの包装様式を用いたものが報告されている（例えば、特許文献１，２参照）。この包装機械では、包装体を折込むために負圧や熱接着を利用するため、包装過程が複雑化するという問題が生じた。
【０００３】
デパート包みという包装様式は、従来人間による手作業で行われていた。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２９４２６３号公報
【特許文献２】特開平１０−１２００５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の人による包装では、デパート包みの熟練に時間がかかり、また人により包装精度に違いが生じるという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、誰でも容易に包装できる包装機を提供することを目的とする。
また、本発明は、誰でも容易に包装できる包装方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、誰でも容易に包装できる包装物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】
【０００７】
本発明の包装機は、包装紙に折込みしわを形成する折込み手段を有するものである。本発明により、デパート包みを半自動的に行うことが出来る。
本発明は、以下の二つの並進移動機構を有する。（イ）包装紙の余白部分を折込むためのツメを先端に有する折込みツノ、（ロ）包装紙及び被包装体を十分に覆う大きさで、折込まれた部分に折目を付けるための折込み箱、（ハ）被包装体を所定の姿勢角度に合わせる回転台座、（ニ）包装紙がずれないように引き止めておくための押さえ機構、（ホ）上記の折込みツノと折込み箱をそれぞれ有する並進移動機構、（ヘ）上記の回転台座と押さえ機構をそれぞれ有する並進移動機構。本発明により、デパート包みを半自動的に行うことが出来る。
本発明の包装方法は、折込み手段により包装紙に折込みしわを形成する工程を有する方法である。本発明により、デパート包みを半自動的に行うことが出来る。
本発明の包装物は、折込み手段により折込みしわを形成された包装紙により包装されたものである。本発明により、半自動的にデパート包みされたものを得ることが出来る。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、以下に記載されるような効果を奏する。
請求項１および２記載のジグによれば、複雑な折込みを容易に行えることから、正確かつ迅速な包装に役立つ。
【０００９】
請求項３記載の方法によれば、複雑な折込みを容易に行うことができ、正確かつ迅速な包装を行うことができる。
請求項４記載のものによれば、複雑な折込みを容易に行い、正確かつ迅速に包装された包装物を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１１】
図１は、本発明の包装機の一例を示す全体図である。この包装機１は、大別して、折込みジグ並進移動機構２、回転台座および押さえ機構並進移動機構３、および土台４からなる。
【００１２】
折込みジグ並進移動機構２には、折込みジグが移動可能に支持されている。折込みジグは、折込みツノ５および折込み箱６が同一の背面パネル７に固定されている。折込みジグについての詳細は後述する。
【００１３】
折込みジグ並進移動機構２の駆動には、ラックアンドピニオン、リニアシャフト、およびモータを用いる。折込みジグ並進移動機構２は、Y軸方向を前後に駆動することができる。背面パネル７は、Z軸方向を前後に駆動することができる。なお、折込みジグ並進移動機構２の駆動手段は、上述のラックアンドピニオン、リニアシャフト、およびモータに限定されない。折込みジグ並進移動機構２をY軸方向に駆動することができ、また背面パネル７をZ軸方向に駆動することができる手段であれば、いかなるものも採用することができる。
【００１４】
回転台座および押さえ機構並進移動機構３には、回転台座８が固定されており、それにコの字型のフレーム９を介して押さえ機構１０が固定されている。
【００１５】
回転台座および押さえ機構並進移動機構３の駆動にはボールねじ、リニアシャフト、およびモータを用いる。回転台座および押さえ機構並進移動機構３は、X軸方向を前後に駆動することができる。なお、回転台座および押さえ機構並進移動機構３の駆動手段は、上述のボールねじ、リニアシャフト、およびモータに限定されない。回転台座および押さえ機構並進移動機構３をX軸方向に駆動することができる手段であれば、いかなるものも採用することができる。
【００１６】
回転台座８には被包装体１１および包装紙１２を載せる。回転台座８は、被包装体１１を所定の姿勢角度に合わせる機能を有する。
【００１７】
回転台座８の駆動には歯車およびモータを用いる。回転台座８は、Z軸周りに回転することができる。なお、回転台座８の駆動手段は、上述の歯車およびモータに限定されない。回転台座８をZ軸周りに回転することができる手段であれば、いかなるものも採用することができる。
【００１８】
押さえ機構１０には、被包装体１１及び包装紙１２を一定の力で押さえつけるためのプランジャ１３が固定されている。プランジャ１３は、包装紙１２が被包装体１１からずれないように引き止める機能を有している。
【００１９】
押さえ機構１０には、３組のギアボックス、ラックアンドピニオン、およびモータが固定されており、ラックの先端にプランジャ１３が、Z軸方向に駆動できるように固定されている。なお、押さえ機構１０の駆動手段は、上述のギアボックス、ラックアンドピニオン、およびモータに限定されない。プランジャ１３がZ軸方向に駆動できる手段であれば、いかなるものも採用することができる。
【００２０】
土台４には、折込ジグ並進移動機構２および回転台座および押さえ機構並進移動機構３が固定されている。なお、土台としては、上述の機構の位置がずれない固定手段ならば、いかなるものも採用することができる。
【００２１】
折込みジグについて、図２〜６を参照しながら説明する。折込みジグは、折込みツノ５、折込み箱６、および背面パネル７から構成されている。折込みツノ５、折込み箱６、および背面パネル７は薄くて剛性のある板でできている。
【００２２】
折込みツノ５は、その先端に、直角二等辺三角形のツメが４５度の角度で取り付けられている。ただし、折込みツノ５の先端のツメの形状と取り付け角は、直角二等辺三角形と４５度に限定されるわけではない。被包装体１１の大きさや形状、または包装紙１２の材質などによって最適なものを用いる。
【００２３】
折込みしわ（後に詳述する。）をつけるのは三角形のツメの斜辺部分である。また、デパート包みにおいて折込みは計４回行うが、最初の２回と後の２回とでは折込む個所が左右で反転するため、折込みツノ５もそれに応じて左右対称に配置する。
【００２４】
折込み箱６は、包装紙１２および被包装体１１を十分に覆う大きさを有している。折込み箱６は、包装紙１２の折込まれた部分に折目を付ける機能を有している。また、被包装体１１および包装紙１２を押さえる機能を有している。
【００２５】
折込み箱６には、切り込み１４が３つ形成されている。切り込み１４は、押さえ機構１０に取り付けられたプランジャ１３が干渉しないように設けられる。切り込み１４の個数、位置、および寸法は、上述の個数、位置、および寸法に限定されるわけではない。切り込み１４の個数、位置、および寸法は、被包装体１１の大きさによって最適なものが決定される。
【００２６】
背面パネル７は、折込ジグ並進移動機構２と、折込ツノ５および折込箱６とを固定する機能を有する。位置、および寸法は、被包装体１１の大きさによって最適なものが決定される。
【００２７】
次に、上述の包装機を用いる包装方法について、図７〜２４を参照しながら説明する。
【００２８】
図７は、包装工程の初期状態を示すものである。包装紙１２を折込む場合について説明する。具体的には、包装紙１２の余白部分（灰色着色部分）を折込む。包装紙１２は、押さえ機構のプランジャ１３によって被包装体１１に保持される。このとき、プランジャは折込ツノの押し付けによって包装紙がずれないように常に包装紙を保持している。
なお、初期状態は、押さえ機構のプランジャ１３によって包装紙１２を被包装体１１に保持することに限定されない。粘着テープ、接着剤などで包装紙１２を被包装体１１に保持することができる。
【００２９】
まず、図８の点Aに接するまで、包装紙１２の余白部分を折込みツノ５に向かって、図７の初期位置からX軸方向に並進移動する。同時に折込ジグ並進移動機構２がY軸およびZ軸方向に並進移動することにより、相対的に斜め方向に移動し、包装紙１２の余白の接触を防ぐ。折込みツノ５のツメを包装紙１２に食い込ませることにより、図８中のような４５°の角度をなす折込みしわ１２ａを形成する。
【００３０】
折込みしわ１２ａの角度は、４５度に限定されない。折込みしわ１２ａの角度は、４５〜９０度の範囲にあることが好ましい。角度が４５度以上９０度以下であると、折込後の余白（着色部分）が被包装体１１の外にはみ出ないので、折込完了後の仕上がりが良いという利点がある。
【００３１】
その後、包装紙１２の余白部分が折込みツノ５および折込み箱６に接触しないように、回転台座８をX軸逆方向に並進移動する。同時に折込ジグ並進移動機構２がY軸およびZ軸方向に並進移動することにより、包装紙１２の余白の接触を防ぐ。
【００３２】
図９のように、被包装体１１の底面と折込み箱６の上面内側が一致する高さ（点線）まで折込み箱６をZ軸方向に並進移動する。
【００３３】
図１０のように、被包装体１１の折込み箱６側の垂直面の下辺が、折込み箱６の被包装体１１側の端辺（点B）に来るように折込み箱６をX軸方向に並進移動する。
【００３４】
図１１のように、被包装体１１の上面と折込み箱６の上面内側が一致する高さまで折込み箱６をZ軸方向に並進移動する。この結果、折込みしわ１２ａをつけた包装紙１２の余白部分が完全に折りたたまれる。
【００３５】
図１２のように、再び被包装体１１をX軸方向に並進移動させることにより、被包装体１１の上面に包装紙１２をかぶせる。この結果、被包装体１１の底面・側面・上面の３面が包装紙１２によりくるまれる形になる。
【００３６】
このとき、プランジャ１３は包装紙１２の余白に接触しないようにZ軸方向に上昇する。そのあいだ、折込箱上面が被包装体に接触しているので、プランジャ１３のかわりに折込箱６が包装紙１２の保持を行うことができる。余白が完全に被包装体１１の上面に接触したとき、再びプランジャ１３がZ軸逆方向に下降することにより包装紙１２の保持を行う。
【００３７】
図１３のように、被包装体１１が背面パネル７に接触したら、折込み箱６をY軸方向（紙面垂直方向）に前後に往復させることにより折目を明確につける。
【００３８】
このとき、プランジャ１３はZ軸方向に上昇することにより、折込箱６との接触を防ぐ。包装紙の保持は折込箱が行う。
【００３９】
その後、図１４のように、被包装体１１をX軸逆方向に並進移動させる。
【００４０】
２回目に折込む包装紙１２の余白部分（灰色着色部分）を折込みジグに向けさせるため、図１５のように、回転台座８により被包装体１１を半時計回りに９０度回転させる。その後、図１５から図１７のように、再び折込みツノ５により折込みしわ１２ａをつけて折込む。
【００４１】
このとき、プランジャは折込ツノの押し付けによって包装紙がずれないように常に包装紙を保持している。
【００４２】
本方法のデパート包みにおいては、図１７からわかるように、２回の折込みプロセスを行った後は、折込むべき包装紙１２の余白部分が上下反転する。そのため、同一の折込みジグで折込む手段として、作業者が被包装体１１および包装紙１２を上下逆さまにして図１８に示すように、回転台座８に再設置する。ただし、この作業は作業者によらずに、再配置する機構により行っても良い。
【００４３】
その後、図１９〜２４のように、反対側の折込みツノ５により、残り２回の折込みプロセスを行う。
【００４４】
最後に、図２４のように、粘着テープ１５により包装紙１２を閉じる。これにより、すべての折込みプロセスが完了する。このようにして、折込み手段により折込みしわを形成された包装紙により、包装された包装物が完成する。
【００４５】
なお、包装紙１２を閉じる方法は、粘着テープにより閉じることに限定されない。接着剤などで包装紙１２を閉じることができる。
【００４６】
上述の発明を実施するための最良の形態では、折込みツノを折込み手段として用いた。折込み手段はこの折込みツノに限定されるわけではない。このほか、細長い噴出口を有するエアガンなどを用いることができる。要するに、包装紙に折込みしわを形成できる手段であればいかなるものも採用することができる。
【００４７】
また、上述の発明を実施するための最良の形態では、箱を斜め半分に切断した形状の折込み箱を使用した。折込み箱は、この形状のものに限定されない。このほか、被包装体の厚さに合わせたコの字断面のガイドレールなどを採用することができる。要するに、包装紙を被包装体に沿って押し付けることができ、包装紙に折目を作ることができるものであればいかなるものも採用することができる。
【００４８】
また、上述の発明を実施するための最良の形態では、折込みジグ並進移動機構、回転台座および押さえ機構並進移動機構、および回転台座により、折込みジグ（折込み手段）と被包装体との相対的な位置を制御していた。折込み手段と被包装体との相対的な位置を制御ための手段は、上述の折込みジグ並進移動機構、回転台座および押さえ機構並進移動機構、および回転台座に限定されない。このほか、ロボットアームのような自由度の高い機構などを採用することができる。要するに、折込み手段と被包装体の相対的位置を制御できるものであればいかなるものも採用することができる。
【００４９】
また、上述の発明を実施するための最良の形態で説明した包装機は、手動によっても制御系を用いてもよい。
制御系を用いる場合を説明する。包装紙の余白とプランジャが接触しないよう、押さえ機構に光センサを設置する。この光センサはプランジャ先端と余白の距離を検出し、並進移動機構の速度を考慮した一定距離に近づくと、プランジャを退避させる。
また、折込箱６および背面パネル７の内側（被包装体側）に接触を検知できるセンサを設置する。折込箱のセンサが被包装体の接触を検知すると、ただちにY軸方向の並進移動を中止する。背面パネルのセンサが被包装体の接触を検知すると、ただちにX軸方向の並進移動を中止する。
【００５０】
また、上述の発明を実施するための最良の形態では、包装紙による被包装体の包装の仕方として、最初に被包装体の２つの角を折りたたんで、つぎに被包装体を反転しさらに２つの角を折りたたんだ。包装の仕方は、上述の方法に限定されない。このほか、通常人間が行うように、最初に左右の角を折りたたみ、つぎに被包装体を反転させる方法も採用できる。このほか、包装の仕方として、キャラメル包みなどを採用することができる。
【００５１】
また、上述の発明を実施するための最良の形態では、被包装体として直方体のものを採用した。被包装体はこの直方体のものに限定されない。このほか、平行な上面と底面を有する多角形体などのものを採用することができる。
【００５２】
また、上述の発明を実施するための最良の形態では、長方形の包装紙を採用した。包装紙の形状は長方形に限定されない。このほか、被包装体を完全にくるむことができる包装紙であれば、いかなる形状のものもを採用することができる。
【００５３】
包装紙の大きさは、折込時の余白が被包装体表面積の２〜３倍程度の範囲にあることが好ましい。この理由は、余白が大きすぎると移動機構の作動範囲が大きくなり、包装機全体の規模が巨大になるからである。
【００５４】
包装するものの材料は、紙に限定されない。このほか、セロファンやソフトビニルなど、折り目が明確につく剛性を有する薄い材料ならばいかなるものも採用することができる。
【００５５】
以上のことから、本発明を実施するための最良の形態によれば、複雑な折込みを容易に行えることから、正確かつ迅速な包装ができる包装機を提供できる。また、本発明を実施するための最良の形態によれば、複雑な折込みを容易に行うことができ、正確かつ迅速な包装を行う包装方法を提供できる。また、本発明を実施するための最良の形態によれば、複雑な折込みを容易に行い、正確かつ迅速に包装された包装物を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】包装機の全体を示す斜視図である。
【図２】折込みツノ５および折込み箱６の詳細な斜視図である。
【図３】折込みツノ５および折込み箱６の詳細な斜視図である。
【図４】折込みツノ５および折込み箱６の平面図である。
【図５】折込みツノ５および折込み箱６の側面図である。
【図６】折込みツノ５および折込み箱６の正面図である。
【図７】折込みツノ５および折込み箱６による折込みのプロセスを示す斜視図である。
【図８】折込みツノ５および折込み箱６による折込みのプロセスを示す斜視図である。
【図９】折込みツノ５および折込み箱６による折込みのプロセスを示す側面図である。
【図１０】折込みツノ５および折込み箱６による折込みのプロセスを示す側面図である。
【図１１】折込みツノ５および折込み箱６による折込みのプロセスを示す側面図である。
【図１２】折込みツノ５および折込み箱６による折込みのプロセスを示す側面図である。
【図１３】折込みツノ５および折込み箱６による折込みのプロセスを示す側面図である。
【図１４】折込みツノ５および折込み箱６による折込みのプロセスを示す斜視図である。
【図１５】折込みツノ５および折込み箱６による折込みのプロセスを示す斜視図である。
【図１６】折込みツノ５および折込み箱６による折込みのプロセスを示す斜視図である。
【図１７】折込みツノ５および折込み箱６による折込みのプロセスを示す斜視図である。
【図１８】包装機の全体を示す斜視図である。
【図１９】折込みツノ５および折込み箱６による折込みのプロセスを示す斜視図である。
【図２０】折込みツノ５および折込み箱６による折込みのプロセスを示す斜視図である。
【図２１】折込みツノ５および折込み箱６による折込みのプロセスを示す斜視図である。
【図２２】折込みツノ５および折込み箱６による折込みのプロセスを示す斜視図である。
【図２３】折込みツノ５および折込み箱６による折込みのプロセスを示す斜視図である。
【図２４】折込みツノ５および折込み箱６による折込みのプロセスを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５７】
１・・・包装機
２・・・折込みジグ並進移動機構
３・・・回転台座および押さえ機構並進移動機構
４・・・土台
５・・・折込みツノ
６・・・折込み箱
７・・・背面パネル
８・・・回転台座
９・・・フレーム
１０・・・押さえ機構
１１・・・被包装体
１２・・・包装紙
１２ａ・・・折込みしわ
１３・・・プランジャ
１４・・・切り込み
１５・・・粘着テープ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
包装紙に折込みしわを形成する折込み手段を、有する包装機。
【請求項２】
以下の二つの並進移動機構を含む包装機。
（イ）包装紙の余白部分を折込むためのツメを先端に有する折込みツノ
（ロ）包装紙及び被包装体を十分に覆う大きさで、折込まれた部分に折目を付けるための折込み箱
（ハ）被包装体を所定の姿勢角度に合わせる回転台座
（ニ）包装紙がずれないように引き止めておくための押さえ機構
（ホ）上記の折込みツノと折込み箱をそれぞれ有する並進移動機構
（へ）上記の回転台座と押さえ機構をそれぞれ有する並進移動機構
【請求項３】
折込み手段により包装紙に折込みしわを形成する工程を、有する包装方法。
【請求項４】
折込み手段により折込みしわを形成された包装紙により、包装された包装物。

【図１】