物品包装装置
【課題】物品を包材で胴折り包装する際に包材がずれたりすることなく正確に包装できる。
【解決手段】トイレットペーパ群Ｔａをフィルムｆに対して昇降させてバケット１７，１８で挟んで胴折り包装する。トイレットペーパ群を載置してエレベータ２６を昇降手段によって下段位置Ａと上段位置Ｂとの間で昇降させる。エレベータ２６には３列のトイレットペーパの中央のものを係止させる略コ字状の係止壁３０を設ける。下段位置と上段位置との間に位置するフィルムの一端を保持する保持部材５１を設ける。フィルムの一端を保持部材で挟持した状態でトイレットペーパ群をエレベータで上昇させて胴折りする。
【解決手段】トイレットペーパ群Ｔａをフィルムｆに対して昇降させてバケット１７，１８で挟んで胴折り包装する。トイレットペーパ群を載置してエレベータ２６を昇降手段によって下段位置Ａと上段位置Ｂとの間で昇降させる。エレベータ２６には３列のトイレットペーパの中央のものを係止させる略コ字状の係止壁３０を設ける。下段位置と上段位置との間に位置するフィルムの一端を保持する保持部材５１を設ける。フィルムの一端を保持部材で挟持した状態でトイレットペーパ群をエレベータで上昇させて胴折りする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のロール状物品等の各種の物品をフィルム等の包材で包装するための物品包装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の物品包装装置として例えば下記特許文献１に記載されたものがある。
この物品包装装置は、平行に配列されたキッチンタオルやトイレットペーパ等の複数のロール状物品の積層体をエレベータ上に配列して、このエレベータを上昇させることで上で待ちかまえているプラスチックフィルムのシートで胴折りして包装する。そしてシートで胴折りされたロール状物品はコンベアに取付けられた枠組に押し込まれ、枠組がコンベアで移動することでシートシールローラの棒によってシート両端が巻き込まれ、胴巻き状態に包装される。
別の物品包装装置として、図１０に示すように例えば２段３列に並べた１２個のロール状物品１００の積層体をエレベータ１０１で上昇させて上側に位置するフィルムｆを押して胴折りしてバケット１０２で挟むことで胴折り包装するような構造を採用しているものもある。
【特許文献１】米国特許第５２８７６７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した特許文献１に記載の物品包装装置は、ロール状物品をシートで胴折り包装する際に、シートの両端がフリーの状態でロール状物品に巻かれるために、ロール状物品をエレベータで上昇させてシートを胴折りする時にシートがずれてしまい、シートを正確な位置でロール状物品に包装できないことがある、という不具合があった。
また後者の物品包装装置では、フィルムｆがトイレットペーパ１００の積層体と両側のバケット１０２、１０２との間で押されてその張力によって負荷を生じると、図１１に示すようにエレベータ１０１でトイレットペーパ１００の積層体を上昇させる途中でフィルムｆが引張られてその負荷によって積層体が崩れたり位置ずれしてしまい、正確な配列状態で包装できないことがあるという不具合があった。
【０００４】
本発明は、このような実情に鑑みて、物品を包材で胴折り包装する際に包材がずれたりすることがなく正確に包装できるようにした物品包装装置を提供することを目的とする。
また本発明の他の目的は包材による物品の包装に際して物品のずれや崩れを防止して安定した包装を行えることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による物品包装装置は、複数の物品を包材に対して移動させてバケットで挟んで物品を包材で胴折り包装するようにした物品包装装置において、複数の物品を移動させる移動手段と、複数の物品の移動方向に配設されている包材の一端を保持する保持部材とを備え、該保持部材で包材の一端を保持した状態で複数の物品を移動させて包材で胴折り包装するようにしたことを特徴とする。
本発明によれば、複数の物品を移動手段で移動させて包材を押してバケットで胴折り包装する際に、移動する物品で押される包材は一端が保持部材で保持されているために位置ずれすることなく、正確に物品の包装を行える。
【０００６】
また、移動手段には、複数の物品の移動時に少なくとも一部の物品の移動を規制する規制部材が設けられていることが好ましい。
物品を移動手段で移動させて、一端を保持部材で保持された包材によって胴折り包装するために包材が物品で押されて相対的に引張られても、規制部材によって物品の移動が阻止されているから、物品が位置ずれしたり崩れたりすることなく確実且つ正確に包装できる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明による物品包装装置によれば、複数の物品を移動手段で移動させて包材を押して胴折り包装する際に、包材は一端が保持部材で保持されているために位置ずれすることなく、物品に対して正確な位置に保持されて包装を行え、胴合わせ目を一定にできて胴シールを確実に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態による物品包装装置を図１乃至図９により説明する。図１は物品包装装置を含む物品包装機構の全体斜視図、図２は実施の形態による物品包装装置の胴折り機構を示す正面図、図３は胴折り機構のエレベータ駆動機構を示す正面図、図４は胴折り機構の側面図、図５は図４に示す保持部材の要部拡大図、図６は下段位置でエレベータ上にトイレットペーパ群が載置された状態を示す図、図７はトイレットペーパ群でフィルムを押した状態を示す図、図８は上段位置でトイレットペーパ群が胴折りされた状態の図、図９は胴巻き開始状態の図である。
図１において、本実施形態による物品包装装置１を含む物品包装機構２では、複数個の物品、例えば１２個のトイレットペーパｔからなる積層体を包材としてのフィルムｆで包装したものを包装物品Ｔとして製造して出荷する。この包装物品Ｔは例えばトイレットペーパｔを２個直列につなげたものを並列に３列配列し、これを上下２段に積層することで１組が形成され、この１組の積層体をフィルムｆで包装して溶着する。
【０００９】
そして、図１に示す物品包装機構２は、順次製造された円筒状のトイレットペーパｔが図示しない第一搬送ラインに沿って２個づつ直列に接続された状態で４列、軸方向に搬送される。これら４列のうち任意の１列を順次停止または減速させて３列のトイレットペーパｔを選択して図示しないガイドによって互いに寄せ集める。更に前方の３列のトイレットペーパｔに対して後続の同様な３列のトイレットペーパｔを上下２段積みに積層してなる１組のトイレットペーパ群Ｔａをロール状物品の積層体として製造する。
トイレットペーパｔの第一搬送ラインの延長線上には、フィルム繰り出し機構５が設けられている。この繰り出し機構５ではフィルムリール６から繰り出された帯状のフィルムｆａがテンションローラ（ダンサローラ）を介して水平面状に繰り出され、切れ目カッタ７で所定間隔でミシン目が切り込まれる。また取手部３を形成するための取手部テープリール８が設けられていて、水平面状のフィルムｆａ上に取手部テープ３ｆが繰り出され、ミシン目で区画される所定幅毎のフィルムｆにその両端がテープヒータ９で溶着されることになる。
【００１０】
そして、繰り出されてミシン目で分断されたフィルムｆの下には、上述した１組のトイレットペーパ群Ｔａが配置されており、エレベータによってトイレットペーパ群Ｔａを上昇させることでフィルムｆを胴折り状態にする。このとき、フィルムｆが胴折りされたトイレットペーパ群Ｔａは後述のように物品包装装置１によって両側面を挟持される。フィルムｆの下部両端側は折り込まれて溶着されることで胴巻き状態になる。
物品包装装置１に挟持されたトイレットペーパ群Ｔａは第一搬送ラインに直交する方向の第二搬送ラインに沿って間欠または連続搬送されながら、物品包装装置１によってフィルム両端耳部の上下フラップの折り重ねが順次行われ、サイドヒータ１２によって上下フラップが溶着されて包装物品Ｔとなる。
【００１１】
次に上述した物品包装機構２で用いられる物品包装装置１について図２乃至図５により説明する。
図２に示す物品包装装置１の胴折り機構１５において、第二搬送ラインの搬送方向に沿って二対の搬送チェーン１６、１６が略平行に配列されている（図では１本の搬送チェーンのみが示されている）。二対の搬送チェーン１６、１６にはトイレットペーパ群Ｔａを搬送の前後方向で挟持する一対のバケット１７，１８が取付けられている。進行方向前側のバケット１７は一方の一対の搬送チェーン１６に支持された第一搬送ロッド１９ａ、１９ｂに支持され、進行方向後側のバケット１８は他方の一対の搬送チェーン１６に支持された第二搬送ロッド２０ａ、２０ｂに支持されている。
一対のバケット１７，１８は無端状に巻回された搬送チェーン１６，１６に所定間隔で複数組配設され、各バケット１７、１８間には２個×３列のトイレットペーパｔが２段積み状態で挟持される。そして、搬送チェーン１６，１６は図示しない駆動源によって間欠搬送され、バケット１７、１８で挟持されたトイレットペーパ群Ｔａが間欠搬送されることになる。
【００１２】
図２に示すバケット１７，１８の下方には、水平方向に搬送されてきたトイレットペーパ群Ｔａを上昇移動させるためのエレベータ機構２２が設けられている。このエレベータ機構２２において、水平フレーム２３に略筒状のスライド受け部２４が垂直方向に取付けられ、スライド受け部２４内にはシャフト２５が上下動可能に支持されている。シャフト２５の上端にはトイレットペーパ群Ｔａを載置するエレベータ２６が固定されている。
エレベータ２６はトイレットペーパ群Ｔａを図４に示すコンベア２８から受け取る下段位置Ａと下段位置Ａのトイレットペーパ群Ｔａをバケット１７，１８間に挟持させる上段位置Ｂとの間で昇降可能とされている。下段位置Ａにおいて、トイレットペーパ群Ｔａの両側には隔壁２９ａ、２９ｂが対向して配設されている。そして、一方の隔壁２９ｂは図示しない駆動手段に連結されていて、１組のトイレットペーパ群Ｔａの数に応じて他方の隔壁２９ａとの間隔を調整可能とされている。
エレベータ２６のトイレットペーパ載置面２６ａには、２段３列のトイレットペーパ群Ｔａのうちの下段中央列のトイレットペーパｔを移動しないように支持する略コの字状の係止壁３０が規制部材として設けられている。この係止壁３０によって直列に接続された２本のトイレットペーパｔとその両側の各２本のトイレットペーパｔとの移動が規制される。
【００１３】
また、シャフト２５の下端には図３に示すようにエレベータ２６の昇降手段３２が連結されている。この昇降手段３２において、シャフト２５の下端に設けた第一軸３３には揺動可能な連接棒３４の一端が連結され、連接棒３４の他端に設けた第二軸３５には、アーム３６の一端が軸支されている。アーム３６の他端は略水平方向に延びる棒状の揺動シャフト３７に連結されている。この揺動シャフト３７は略筒状の挿通部３８に挿通され、挿通部３８に設けた揺動軸３９を中心に上下方向に揺動可能に支持されている。
挿通部３８は揺動軸３９回りに揺動可能に起立柱４１に支持され、起立柱４１の下端は基板４２に設けたガイドレール４２ａに沿って摺動可能とされている。起立柱４１は図示しない駆動源に支持された作動アーム４０によってガイドレール４２ａに沿って進退可能とされ、起立柱４１の進退は挿通部３８が揺動シャフト３７にガイドされることで行われて、揺動軸３９とアーム３６との距離を調整する。更にアーム３６と起立柱４１との間にはアーム３６を上下方向に揺動させる揺動部材４６が設けられている。
揺動部材４６は、モータ等の駆動源によって所定角度範囲で正逆回転する揺動回転軸４３と、揺動回転軸４３に一端が連結されていて他端がアーム３６の揺動シャフト３７との連結部近傍に設けた支軸４５に回転可能に連結されている揺動アーム４４とを備えている。
【００１４】
この昇降手段３２によれば、起立柱４１を揺動シャフト３７に沿って進退させることで支軸４５と揺動軸３９との距離を設定し、アーム３６の第二軸３５と揺動軸３９との距離を揺動半径として設定し、第二軸３５を作用点、揺動軸３９を支点とする。そして揺動回転軸４３を所定角度で正逆回転させると揺動アーム４４が上下方向に揺動する。これに連動して、揺動シャフト３７及びアーム３６が揺動軸３９回りに上下方向に揺動することで、アーム３６に揺動可能な連接棒３４を介して支持されたシャフト２５が上下動して、エレベータ２６を下段位置Ａと上段位置Ｂとで往復動させる。そのため、揺動軸３９の移動位置によってエレベータ２６の昇降距離を設定できる。
【００１５】
次にトイレットペーパ群Ｔａの搬送機構について図４により説明する。
トイレットペーパ群Ｔａは積層体の状態で図示しない支持部材で両側部を支持されてコンベア２８で搬送されてエレベータ機構２２の下段位置Ａでエレベータ２６に受け渡される。トイレットペーパ群Ｔａの搬送は二本のロッド４７ａ、４７ｂによって押されて行われる。上段のロッド４７ａは無端状の第一チェーン４８ａで搬送されて上段の３列のトイレットペーパｔを押し、エレベータ２６に受け渡した後でスプロケット４９ａを介してコンベア２８の下方に誘導されて初期位置に戻る。同じく、下段のロッド４７ｂは無端状の第二チェーン４８ｂで搬送されて下段の３列のトイレットペーパｔを押し、上段のトイレットペーパｔと同時にエレベータ２６に受け渡した後でスプロケット４９ｂを介してコンベア２８の下方に誘導されて初期位置に戻る。
【００１６】
次にフィルムｆの保持部材５１について図２、図４及び図５により説明する。
図２及び図４において、フィルムｆはミシン目で切られて搬送され、エレベータ２６の下段位置Ａと上段位置Ｂとの間に水平に配設され両端は図示しない挟持ローラで摺動可能に把持される。そして、図２において下段位置Ａの左側に位置する隔壁２９ａの上端に隣接する外側に、フィルムｆを挟持するための保持部材５１が水平方向に設けられている。保持部材５１において、フィルムｆの上側に位置する固定部５２と、フィルムｆの下側に位置する可動部５３とで構成され、固定部５２及び可動部５３はフィルムｆの幅より両側に長い例えば板状または棒状に形成されている（図４参照）。
【００１７】
可動部５３は、支持板５４と押さえ板５５とが水平方向に重ねて配設され、支持板５４は固定部５２から離間した位置で固定支持されている。支持板５４には支軸５６、…が所定間隔に複数設けられ、支軸５６で支持された回動腕部５７の他端は押さえ板５５の軸部５５ａに回転可能に連結されている。可動部５３の一端では、図５に示すように支持板５４に設けた支軸５６と押さえ板５５に設けた軸部５５ａとが回動腕部５７に代えて略三角形板状の作動板５８の二つの角部に支持されており、作動板５８の他の角部にはロッドエンド５９が取付けられている。ロッドエンド５９は図示しない駆動源に連結されている。そして、支持板５４には作動板５８を支軸５６回りに回動させた際にロッドエンド５９が進入する凹部５４ａが設けられている。更に、押さえ板５５において作動板５８の反対側端部には押さえ板５５を固定部５２方向に付勢する付勢部材としてスプリング６０が取付けられている。
【００１８】
そして、常態では、押さえ板５５は固定部５２から離間しており、その間にフィルムｆが搬送されて静止されていると共に、作動板５８はロッドエンド５９が凹部５４ａから離間している。この状態から図示しない駆動源によりロッドエンド５９を凹部５４ａに進入させることで作動板５８を支軸５６で時計回りに回動させると（図５参照）、回動腕部５７を介して支軸５６回りに押さえ板５５がスプリング６０の付勢力に抗して回動して、フィルムｆの一端部を固定部５２と押さえ板５５で挟持して固定する。
なお、保持部材５１の固定部５２に対して水平方向に対向する位置には、隔壁２９ｂの上部に胴折りのためのフィルムｆをガイドするガイド部材６１が配設されている。
また、図２で、バケット１７，１８の下側にはフィルムｆを胴巻きするためのフィルム折り板６２、６２が水平方向に接近・離間可能に設けられている。一方のフィルム折り板６２と離間した位置にはフィルム合わせ目をシールするためのヒータ６３が設けられている。
【００１９】
本実施形態による物品包装装置１は上述の構成を備えており、次に作用を説明する。
先ず、トイレットペーパ群Ｔａの搬送方法について説明すると、図１において、トイレットペーパｔを搬送する過程でトイレットペーパ群Ｔａを積層体の状態に積み上げる。そして、図４に示すようにトイレットペーパ群Ｔａをコンベア２８に載置して上段及び下段のトイレットペーパｔをロッド４７ａ、４７ｂで同期して押動しながら搬送する（図４参照）。コンベア２８の終端位置で、ロッド４７ａ、４７ｂに押されたトイレットペーパ群Ｔａはエレベータ機構２２における下段位置Ａにおいて、エレベータ２６上に押し出される。下段位置Ａでは、トイレットペーパ群Ｔａは両側を隔壁２９ａ、２９ｂで挟持される。
一方で、フィルムｆはミシン目で切断されて、エレベータ機構２２の下段位置Ａと上段位置Ｂとの間に搬送されて静止される。このとき、保持部材５１の固定部５２と支持板５４は図４及び図６に示すように離間状態にある。この状態から、ロッドエンド５９を支持板５４の凹部５４ａ内に進入させると、作動板５８を支軸５６回りに回動（図４，５参照）して押さえ板５５の軸部５５ａが押され、各回動腕部５７においても同様に支軸５６回りに軸部５５ａが押されて回動する。このため、押さえ板５５は各支軸５６回りに平行に回動して固定部５２に押しつけられ、フィルムｆの一端を挟持する。
【００２０】
他方、エレベータ２６が下段位置Ａにある状態で、昇降手段３２のアーム３６は図３で二点鎖線の位置にあり、この状態から駆動源を駆動することで、揺動回転軸４３が所定角度時計回りに回転する。すると、揺動アーム４４が揺動回転軸４３と一体に回動するため、揺動シャフト３７及びアーム３６が連動して時計回りに回動する。これによって連接棒３４を介してシャフト２５が上昇して、エレベータ２６はトイレットペーパ群Ｔａを下段位置Ａから上段位置Ｂまで上昇させ、バケット１７，１８間に挟持させる。
このとき、図７に示すエレベータ２６の上昇過程で、トイレットペーパ群Ｔａは上方に位置するフィルムｆを略Ｕ字状に押し上げるが、フィルムｆの一端は保持部材５１で把持されているために、フィルムｆの他端側はトイレットペーパ群Ｔａの上昇によってガイド部材６１でガイドされて摺動させられる。
このとき、上昇するトイレットペーパ群Ｔａは保持部材５１で一端が保持されたフィルムｆと接触して引張り力で圧力をうけるが、エレベータ２６の下段中央に位置するトイレットペーパｔは略Ｕ字形状の係止壁３０で係止させられ、その両側のトイレットペーパｔも隔壁２９ａ及び２９ｂ、固定部５２及びガイド部材６１、バケット１７，１８に押圧して移動を阻止されているため、上段の各トイレットペーパｔがフィルムｆによって負荷を受けても位置ずれを起こしたり崩れたりすることが阻止される。
【００２１】
そして、図８に示すように、エレベータ２６によってトイレットペーパ群Ｔａが上昇位置Ｂに到達して位置決めされる。この状態でトイレットペーパ群Ｔａはフィルムｆによって胴折り状態になり、フィルムｆの両端は保持部材５１側端部がガイド部材６１側端部よりも長い状態になる。
そして、エレベータ２６が停止すると、駆動源を作動させてロッドエンド５９を支持板５４の凹部５４ａから離間させ、作動板５８が支軸５６を中心に反時計回りに回動するため、押さえ板５５を支軸５６回りに回動させて固定部５２から離間させる。次いでエレベータ２６の両側に位置する一対のフィルム折り板６２、６２が互いに接近する方向に移動しフィルムｆの両端付近を押して、フィルムｆ両端の合せ目がトイレットペーパ群Ｔａの下段のトイレットペーパｔとエレベータ２６とが接する位置に至る胴巻き状態にする。
次いでバケット１７、１８の移動により、フィルムｆで胴巻きされたトイレットペーパ群Ｔａをヒータ６３の上側に位置させ、合わせ目を加熱シールする。
【００２２】
各フィルム折り板６２、６２の先端が下段両側のトイレットペーパｔから中央のトイレットペーパｔの下側に進入し始めると、これに同期して昇降手段２２の揺動回転軸４３が所定角度反時計回りに回転する（図３参照）。すると、揺動アーム４４が揺動回転軸４３と一体に回動するため、揺動シャフト３７及びアーム３６が連動して揺動軸３９を中心にして実線位置から二点鎖線位置まで反時計回りに回動する。
これによって連接棒３４を介してシャフト２５が降下して、エレベータ２６は上段位置Ｂから下段位置Ａまで降下する。トイレットペーパ群Ｔａはバケット１７，１８間に挟持させて置き去りにする。下段位置Ａに戻されたエレベータ２６はコンベア２８からの次のトイレットペーパ群Ｔａの搬送を待つ。
また、バケット１７，１８で支持された胴巻き状態のトイレットペーパ群Ｔａは次工程に間欠搬送される。胴巻き状態のトイレットペーパ群Ｔａは上下のフラップを順次折り込んでサイドヒータ１２で加熱シールする。このようにしてフィルムｆで包装された包装物品Ｔが完成する（図１参照）。
このような動作を繰り返すことで、順次搬送されるトイレットペーパ群Ｔａをフィルムｆで胴折り包装できる。
【００２３】
上述のように本実施形態によれば、胴折り時にフィルムｆの一端を保持部材５１で挟持しているため、フィルムｆが位置ずれを起こすことなく胴合わせ位置がトイレットペーパ群Ｔａとエレベータ２６とが接する位置で一定になり、胴合せのシールが確実に行え、包装不良品が発生しない。また、エレベータ２６に設けた係止壁３０によって胴折り時にトイレットペーパ群Ｔａの一部が位置ずれしたり崩れたりしないため、フィルムｆによる包装を安定して行えて装置稼動率も向上する。
【００２４】
なお、上述の実施形態において、保持部材５１を胴折り後のトイレットペーパ群Ｔａを間欠搬送する方向に配設したが、これに代えて搬送方向後方側に配設してもよい。この場合、搬送方向側にガイド部材６１を配設することが好ましい。
また、実施形態では、包装する物品として１２個のトイレットペーパ群Ｔａを採用したが、積層体として包装する１組のトイレットペーパの個数は任意である。また、包装する物品としてトイレットペーパｔを用いたが、キッチンペーパ等の各種ロール状物品、その他任意の物品を採用できる。
なお、規制部材を構成する係止壁３０の形状は任意であり、トイレットペーパｔ等のロール状物品等の各種物品のズレや崩れを阻止できればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態による物品包装装置を含む物品包装機構の全体斜視図である。
【図２】物品包装装置の胴折り機構を示す要部正面図である。
【図３】胴折り機構のエレベータ昇降手段を示す正面図である。
【図４】図２に示す胴折り機構の側面図である。
【図５】図４に示す保持部材の作動板を示す拡大図である。
【図６】下段位置でエレベータ上にトイレットペーパ群が載置された状態を示す図である。
【図７】トイレットペーパ積層体でフィルムを押した状態を示す図である。
【図８】上段位置でトイレットペーパ群が胴折りされた状態の図である。
【図９】胴巻き開始状態の図である。
【図１０】従来の胴折り機構におけるトイレットペーパ群を載置した上昇前のエレベータを示す図である。
【図１１】エレベータを上昇させてトイレットペーパ群を胴折りした状態を示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１ 物品包装装置
１５ 胴折り機構
１７、１８ バケット
２２ エレベータ機構
２５ シャフト
２６ エレベータ
３０ 係止壁（規制部材）
３２ エレベータ昇降手段
５１ 保持部材
５２ 固定部
５３ 可動部
５５ 押さえ板（押さえ部）
５８ 作動板（作動部材）
６０ スプリング（付勢部材）
ｆ フィルム（包材）
３ｆ 取手部テープ
ｔ トイレットぺーパ（物品）
Ｔａ トイレットペーパ群
Ｔ 包装物品
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のロール状物品等の各種の物品をフィルム等の包材で包装するための物品包装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の物品包装装置として例えば下記特許文献１に記載されたものがある。
この物品包装装置は、平行に配列されたキッチンタオルやトイレットペーパ等の複数のロール状物品の積層体をエレベータ上に配列して、このエレベータを上昇させることで上で待ちかまえているプラスチックフィルムのシートで胴折りして包装する。そしてシートで胴折りされたロール状物品はコンベアに取付けられた枠組に押し込まれ、枠組がコンベアで移動することでシートシールローラの棒によってシート両端が巻き込まれ、胴巻き状態に包装される。
別の物品包装装置として、図１０に示すように例えば２段３列に並べた１２個のロール状物品１００の積層体をエレベータ１０１で上昇させて上側に位置するフィルムｆを押して胴折りしてバケット１０２で挟むことで胴折り包装するような構造を採用しているものもある。
【特許文献１】米国特許第５２８７６７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した特許文献１に記載の物品包装装置は、ロール状物品をシートで胴折り包装する際に、シートの両端がフリーの状態でロール状物品に巻かれるために、ロール状物品をエレベータで上昇させてシートを胴折りする時にシートがずれてしまい、シートを正確な位置でロール状物品に包装できないことがある、という不具合があった。
また後者の物品包装装置では、フィルムｆがトイレットペーパ１００の積層体と両側のバケット１０２、１０２との間で押されてその張力によって負荷を生じると、図１１に示すようにエレベータ１０１でトイレットペーパ１００の積層体を上昇させる途中でフィルムｆが引張られてその負荷によって積層体が崩れたり位置ずれしてしまい、正確な配列状態で包装できないことがあるという不具合があった。
【０００４】
本発明は、このような実情に鑑みて、物品を包材で胴折り包装する際に包材がずれたりすることがなく正確に包装できるようにした物品包装装置を提供することを目的とする。
また本発明の他の目的は包材による物品の包装に際して物品のずれや崩れを防止して安定した包装を行えることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による物品包装装置は、複数の物品を包材に対して移動させてバケットで挟んで物品を包材で胴折り包装するようにした物品包装装置において、複数の物品を移動させる移動手段と、複数の物品の移動方向に配設されている包材の一端を保持する保持部材とを備え、該保持部材で包材の一端を保持した状態で複数の物品を移動させて包材で胴折り包装するようにしたことを特徴とする。
本発明によれば、複数の物品を移動手段で移動させて包材を押してバケットで胴折り包装する際に、移動する物品で押される包材は一端が保持部材で保持されているために位置ずれすることなく、正確に物品の包装を行える。
【０００６】
また、移動手段には、複数の物品の移動時に少なくとも一部の物品の移動を規制する規制部材が設けられていることが好ましい。
物品を移動手段で移動させて、一端を保持部材で保持された包材によって胴折り包装するために包材が物品で押されて相対的に引張られても、規制部材によって物品の移動が阻止されているから、物品が位置ずれしたり崩れたりすることなく確実且つ正確に包装できる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明による物品包装装置によれば、複数の物品を移動手段で移動させて包材を押して胴折り包装する際に、包材は一端が保持部材で保持されているために位置ずれすることなく、物品に対して正確な位置に保持されて包装を行え、胴合わせ目を一定にできて胴シールを確実に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態による物品包装装置を図１乃至図９により説明する。図１は物品包装装置を含む物品包装機構の全体斜視図、図２は実施の形態による物品包装装置の胴折り機構を示す正面図、図３は胴折り機構のエレベータ駆動機構を示す正面図、図４は胴折り機構の側面図、図５は図４に示す保持部材の要部拡大図、図６は下段位置でエレベータ上にトイレットペーパ群が載置された状態を示す図、図７はトイレットペーパ群でフィルムを押した状態を示す図、図８は上段位置でトイレットペーパ群が胴折りされた状態の図、図９は胴巻き開始状態の図である。
図１において、本実施形態による物品包装装置１を含む物品包装機構２では、複数個の物品、例えば１２個のトイレットペーパｔからなる積層体を包材としてのフィルムｆで包装したものを包装物品Ｔとして製造して出荷する。この包装物品Ｔは例えばトイレットペーパｔを２個直列につなげたものを並列に３列配列し、これを上下２段に積層することで１組が形成され、この１組の積層体をフィルムｆで包装して溶着する。
【０００９】
そして、図１に示す物品包装機構２は、順次製造された円筒状のトイレットペーパｔが図示しない第一搬送ラインに沿って２個づつ直列に接続された状態で４列、軸方向に搬送される。これら４列のうち任意の１列を順次停止または減速させて３列のトイレットペーパｔを選択して図示しないガイドによって互いに寄せ集める。更に前方の３列のトイレットペーパｔに対して後続の同様な３列のトイレットペーパｔを上下２段積みに積層してなる１組のトイレットペーパ群Ｔａをロール状物品の積層体として製造する。
トイレットペーパｔの第一搬送ラインの延長線上には、フィルム繰り出し機構５が設けられている。この繰り出し機構５ではフィルムリール６から繰り出された帯状のフィルムｆａがテンションローラ（ダンサローラ）を介して水平面状に繰り出され、切れ目カッタ７で所定間隔でミシン目が切り込まれる。また取手部３を形成するための取手部テープリール８が設けられていて、水平面状のフィルムｆａ上に取手部テープ３ｆが繰り出され、ミシン目で区画される所定幅毎のフィルムｆにその両端がテープヒータ９で溶着されることになる。
【００１０】
そして、繰り出されてミシン目で分断されたフィルムｆの下には、上述した１組のトイレットペーパ群Ｔａが配置されており、エレベータによってトイレットペーパ群Ｔａを上昇させることでフィルムｆを胴折り状態にする。このとき、フィルムｆが胴折りされたトイレットペーパ群Ｔａは後述のように物品包装装置１によって両側面を挟持される。フィルムｆの下部両端側は折り込まれて溶着されることで胴巻き状態になる。
物品包装装置１に挟持されたトイレットペーパ群Ｔａは第一搬送ラインに直交する方向の第二搬送ラインに沿って間欠または連続搬送されながら、物品包装装置１によってフィルム両端耳部の上下フラップの折り重ねが順次行われ、サイドヒータ１２によって上下フラップが溶着されて包装物品Ｔとなる。
【００１１】
次に上述した物品包装機構２で用いられる物品包装装置１について図２乃至図５により説明する。
図２に示す物品包装装置１の胴折り機構１５において、第二搬送ラインの搬送方向に沿って二対の搬送チェーン１６、１６が略平行に配列されている（図では１本の搬送チェーンのみが示されている）。二対の搬送チェーン１６、１６にはトイレットペーパ群Ｔａを搬送の前後方向で挟持する一対のバケット１７，１８が取付けられている。進行方向前側のバケット１７は一方の一対の搬送チェーン１６に支持された第一搬送ロッド１９ａ、１９ｂに支持され、進行方向後側のバケット１８は他方の一対の搬送チェーン１６に支持された第二搬送ロッド２０ａ、２０ｂに支持されている。
一対のバケット１７，１８は無端状に巻回された搬送チェーン１６，１６に所定間隔で複数組配設され、各バケット１７、１８間には２個×３列のトイレットペーパｔが２段積み状態で挟持される。そして、搬送チェーン１６，１６は図示しない駆動源によって間欠搬送され、バケット１７、１８で挟持されたトイレットペーパ群Ｔａが間欠搬送されることになる。
【００１２】
図２に示すバケット１７，１８の下方には、水平方向に搬送されてきたトイレットペーパ群Ｔａを上昇移動させるためのエレベータ機構２２が設けられている。このエレベータ機構２２において、水平フレーム２３に略筒状のスライド受け部２４が垂直方向に取付けられ、スライド受け部２４内にはシャフト２５が上下動可能に支持されている。シャフト２５の上端にはトイレットペーパ群Ｔａを載置するエレベータ２６が固定されている。
エレベータ２６はトイレットペーパ群Ｔａを図４に示すコンベア２８から受け取る下段位置Ａと下段位置Ａのトイレットペーパ群Ｔａをバケット１７，１８間に挟持させる上段位置Ｂとの間で昇降可能とされている。下段位置Ａにおいて、トイレットペーパ群Ｔａの両側には隔壁２９ａ、２９ｂが対向して配設されている。そして、一方の隔壁２９ｂは図示しない駆動手段に連結されていて、１組のトイレットペーパ群Ｔａの数に応じて他方の隔壁２９ａとの間隔を調整可能とされている。
エレベータ２６のトイレットペーパ載置面２６ａには、２段３列のトイレットペーパ群Ｔａのうちの下段中央列のトイレットペーパｔを移動しないように支持する略コの字状の係止壁３０が規制部材として設けられている。この係止壁３０によって直列に接続された２本のトイレットペーパｔとその両側の各２本のトイレットペーパｔとの移動が規制される。
【００１３】
また、シャフト２５の下端には図３に示すようにエレベータ２６の昇降手段３２が連結されている。この昇降手段３２において、シャフト２５の下端に設けた第一軸３３には揺動可能な連接棒３４の一端が連結され、連接棒３４の他端に設けた第二軸３５には、アーム３６の一端が軸支されている。アーム３６の他端は略水平方向に延びる棒状の揺動シャフト３７に連結されている。この揺動シャフト３７は略筒状の挿通部３８に挿通され、挿通部３８に設けた揺動軸３９を中心に上下方向に揺動可能に支持されている。
挿通部３８は揺動軸３９回りに揺動可能に起立柱４１に支持され、起立柱４１の下端は基板４２に設けたガイドレール４２ａに沿って摺動可能とされている。起立柱４１は図示しない駆動源に支持された作動アーム４０によってガイドレール４２ａに沿って進退可能とされ、起立柱４１の進退は挿通部３８が揺動シャフト３７にガイドされることで行われて、揺動軸３９とアーム３６との距離を調整する。更にアーム３６と起立柱４１との間にはアーム３６を上下方向に揺動させる揺動部材４６が設けられている。
揺動部材４６は、モータ等の駆動源によって所定角度範囲で正逆回転する揺動回転軸４３と、揺動回転軸４３に一端が連結されていて他端がアーム３６の揺動シャフト３７との連結部近傍に設けた支軸４５に回転可能に連結されている揺動アーム４４とを備えている。
【００１４】
この昇降手段３２によれば、起立柱４１を揺動シャフト３７に沿って進退させることで支軸４５と揺動軸３９との距離を設定し、アーム３６の第二軸３５と揺動軸３９との距離を揺動半径として設定し、第二軸３５を作用点、揺動軸３９を支点とする。そして揺動回転軸４３を所定角度で正逆回転させると揺動アーム４４が上下方向に揺動する。これに連動して、揺動シャフト３７及びアーム３６が揺動軸３９回りに上下方向に揺動することで、アーム３６に揺動可能な連接棒３４を介して支持されたシャフト２５が上下動して、エレベータ２６を下段位置Ａと上段位置Ｂとで往復動させる。そのため、揺動軸３９の移動位置によってエレベータ２６の昇降距離を設定できる。
【００１５】
次にトイレットペーパ群Ｔａの搬送機構について図４により説明する。
トイレットペーパ群Ｔａは積層体の状態で図示しない支持部材で両側部を支持されてコンベア２８で搬送されてエレベータ機構２２の下段位置Ａでエレベータ２６に受け渡される。トイレットペーパ群Ｔａの搬送は二本のロッド４７ａ、４７ｂによって押されて行われる。上段のロッド４７ａは無端状の第一チェーン４８ａで搬送されて上段の３列のトイレットペーパｔを押し、エレベータ２６に受け渡した後でスプロケット４９ａを介してコンベア２８の下方に誘導されて初期位置に戻る。同じく、下段のロッド４７ｂは無端状の第二チェーン４８ｂで搬送されて下段の３列のトイレットペーパｔを押し、上段のトイレットペーパｔと同時にエレベータ２６に受け渡した後でスプロケット４９ｂを介してコンベア２８の下方に誘導されて初期位置に戻る。
【００１６】
次にフィルムｆの保持部材５１について図２、図４及び図５により説明する。
図２及び図４において、フィルムｆはミシン目で切られて搬送され、エレベータ２６の下段位置Ａと上段位置Ｂとの間に水平に配設され両端は図示しない挟持ローラで摺動可能に把持される。そして、図２において下段位置Ａの左側に位置する隔壁２９ａの上端に隣接する外側に、フィルムｆを挟持するための保持部材５１が水平方向に設けられている。保持部材５１において、フィルムｆの上側に位置する固定部５２と、フィルムｆの下側に位置する可動部５３とで構成され、固定部５２及び可動部５３はフィルムｆの幅より両側に長い例えば板状または棒状に形成されている（図４参照）。
【００１７】
可動部５３は、支持板５４と押さえ板５５とが水平方向に重ねて配設され、支持板５４は固定部５２から離間した位置で固定支持されている。支持板５４には支軸５６、…が所定間隔に複数設けられ、支軸５６で支持された回動腕部５７の他端は押さえ板５５の軸部５５ａに回転可能に連結されている。可動部５３の一端では、図５に示すように支持板５４に設けた支軸５６と押さえ板５５に設けた軸部５５ａとが回動腕部５７に代えて略三角形板状の作動板５８の二つの角部に支持されており、作動板５８の他の角部にはロッドエンド５９が取付けられている。ロッドエンド５９は図示しない駆動源に連結されている。そして、支持板５４には作動板５８を支軸５６回りに回動させた際にロッドエンド５９が進入する凹部５４ａが設けられている。更に、押さえ板５５において作動板５８の反対側端部には押さえ板５５を固定部５２方向に付勢する付勢部材としてスプリング６０が取付けられている。
【００１８】
そして、常態では、押さえ板５５は固定部５２から離間しており、その間にフィルムｆが搬送されて静止されていると共に、作動板５８はロッドエンド５９が凹部５４ａから離間している。この状態から図示しない駆動源によりロッドエンド５９を凹部５４ａに進入させることで作動板５８を支軸５６で時計回りに回動させると（図５参照）、回動腕部５７を介して支軸５６回りに押さえ板５５がスプリング６０の付勢力に抗して回動して、フィルムｆの一端部を固定部５２と押さえ板５５で挟持して固定する。
なお、保持部材５１の固定部５２に対して水平方向に対向する位置には、隔壁２９ｂの上部に胴折りのためのフィルムｆをガイドするガイド部材６１が配設されている。
また、図２で、バケット１７，１８の下側にはフィルムｆを胴巻きするためのフィルム折り板６２、６２が水平方向に接近・離間可能に設けられている。一方のフィルム折り板６２と離間した位置にはフィルム合わせ目をシールするためのヒータ６３が設けられている。
【００１９】
本実施形態による物品包装装置１は上述の構成を備えており、次に作用を説明する。
先ず、トイレットペーパ群Ｔａの搬送方法について説明すると、図１において、トイレットペーパｔを搬送する過程でトイレットペーパ群Ｔａを積層体の状態に積み上げる。そして、図４に示すようにトイレットペーパ群Ｔａをコンベア２８に載置して上段及び下段のトイレットペーパｔをロッド４７ａ、４７ｂで同期して押動しながら搬送する（図４参照）。コンベア２８の終端位置で、ロッド４７ａ、４７ｂに押されたトイレットペーパ群Ｔａはエレベータ機構２２における下段位置Ａにおいて、エレベータ２６上に押し出される。下段位置Ａでは、トイレットペーパ群Ｔａは両側を隔壁２９ａ、２９ｂで挟持される。
一方で、フィルムｆはミシン目で切断されて、エレベータ機構２２の下段位置Ａと上段位置Ｂとの間に搬送されて静止される。このとき、保持部材５１の固定部５２と支持板５４は図４及び図６に示すように離間状態にある。この状態から、ロッドエンド５９を支持板５４の凹部５４ａ内に進入させると、作動板５８を支軸５６回りに回動（図４，５参照）して押さえ板５５の軸部５５ａが押され、各回動腕部５７においても同様に支軸５６回りに軸部５５ａが押されて回動する。このため、押さえ板５５は各支軸５６回りに平行に回動して固定部５２に押しつけられ、フィルムｆの一端を挟持する。
【００２０】
他方、エレベータ２６が下段位置Ａにある状態で、昇降手段３２のアーム３６は図３で二点鎖線の位置にあり、この状態から駆動源を駆動することで、揺動回転軸４３が所定角度時計回りに回転する。すると、揺動アーム４４が揺動回転軸４３と一体に回動するため、揺動シャフト３７及びアーム３６が連動して時計回りに回動する。これによって連接棒３４を介してシャフト２５が上昇して、エレベータ２６はトイレットペーパ群Ｔａを下段位置Ａから上段位置Ｂまで上昇させ、バケット１７，１８間に挟持させる。
このとき、図７に示すエレベータ２６の上昇過程で、トイレットペーパ群Ｔａは上方に位置するフィルムｆを略Ｕ字状に押し上げるが、フィルムｆの一端は保持部材５１で把持されているために、フィルムｆの他端側はトイレットペーパ群Ｔａの上昇によってガイド部材６１でガイドされて摺動させられる。
このとき、上昇するトイレットペーパ群Ｔａは保持部材５１で一端が保持されたフィルムｆと接触して引張り力で圧力をうけるが、エレベータ２６の下段中央に位置するトイレットペーパｔは略Ｕ字形状の係止壁３０で係止させられ、その両側のトイレットペーパｔも隔壁２９ａ及び２９ｂ、固定部５２及びガイド部材６１、バケット１７，１８に押圧して移動を阻止されているため、上段の各トイレットペーパｔがフィルムｆによって負荷を受けても位置ずれを起こしたり崩れたりすることが阻止される。
【００２１】
そして、図８に示すように、エレベータ２６によってトイレットペーパ群Ｔａが上昇位置Ｂに到達して位置決めされる。この状態でトイレットペーパ群Ｔａはフィルムｆによって胴折り状態になり、フィルムｆの両端は保持部材５１側端部がガイド部材６１側端部よりも長い状態になる。
そして、エレベータ２６が停止すると、駆動源を作動させてロッドエンド５９を支持板５４の凹部５４ａから離間させ、作動板５８が支軸５６を中心に反時計回りに回動するため、押さえ板５５を支軸５６回りに回動させて固定部５２から離間させる。次いでエレベータ２６の両側に位置する一対のフィルム折り板６２、６２が互いに接近する方向に移動しフィルムｆの両端付近を押して、フィルムｆ両端の合せ目がトイレットペーパ群Ｔａの下段のトイレットペーパｔとエレベータ２６とが接する位置に至る胴巻き状態にする。
次いでバケット１７、１８の移動により、フィルムｆで胴巻きされたトイレットペーパ群Ｔａをヒータ６３の上側に位置させ、合わせ目を加熱シールする。
【００２２】
各フィルム折り板６２、６２の先端が下段両側のトイレットペーパｔから中央のトイレットペーパｔの下側に進入し始めると、これに同期して昇降手段２２の揺動回転軸４３が所定角度反時計回りに回転する（図３参照）。すると、揺動アーム４４が揺動回転軸４３と一体に回動するため、揺動シャフト３７及びアーム３６が連動して揺動軸３９を中心にして実線位置から二点鎖線位置まで反時計回りに回動する。
これによって連接棒３４を介してシャフト２５が降下して、エレベータ２６は上段位置Ｂから下段位置Ａまで降下する。トイレットペーパ群Ｔａはバケット１７，１８間に挟持させて置き去りにする。下段位置Ａに戻されたエレベータ２６はコンベア２８からの次のトイレットペーパ群Ｔａの搬送を待つ。
また、バケット１７，１８で支持された胴巻き状態のトイレットペーパ群Ｔａは次工程に間欠搬送される。胴巻き状態のトイレットペーパ群Ｔａは上下のフラップを順次折り込んでサイドヒータ１２で加熱シールする。このようにしてフィルムｆで包装された包装物品Ｔが完成する（図１参照）。
このような動作を繰り返すことで、順次搬送されるトイレットペーパ群Ｔａをフィルムｆで胴折り包装できる。
【００２３】
上述のように本実施形態によれば、胴折り時にフィルムｆの一端を保持部材５１で挟持しているため、フィルムｆが位置ずれを起こすことなく胴合わせ位置がトイレットペーパ群Ｔａとエレベータ２６とが接する位置で一定になり、胴合せのシールが確実に行え、包装不良品が発生しない。また、エレベータ２６に設けた係止壁３０によって胴折り時にトイレットペーパ群Ｔａの一部が位置ずれしたり崩れたりしないため、フィルムｆによる包装を安定して行えて装置稼動率も向上する。
【００２４】
なお、上述の実施形態において、保持部材５１を胴折り後のトイレットペーパ群Ｔａを間欠搬送する方向に配設したが、これに代えて搬送方向後方側に配設してもよい。この場合、搬送方向側にガイド部材６１を配設することが好ましい。
また、実施形態では、包装する物品として１２個のトイレットペーパ群Ｔａを採用したが、積層体として包装する１組のトイレットペーパの個数は任意である。また、包装する物品としてトイレットペーパｔを用いたが、キッチンペーパ等の各種ロール状物品、その他任意の物品を採用できる。
なお、規制部材を構成する係止壁３０の形状は任意であり、トイレットペーパｔ等のロール状物品等の各種物品のズレや崩れを阻止できればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態による物品包装装置を含む物品包装機構の全体斜視図である。
【図２】物品包装装置の胴折り機構を示す要部正面図である。
【図３】胴折り機構のエレベータ昇降手段を示す正面図である。
【図４】図２に示す胴折り機構の側面図である。
【図５】図４に示す保持部材の作動板を示す拡大図である。
【図６】下段位置でエレベータ上にトイレットペーパ群が載置された状態を示す図である。
【図７】トイレットペーパ積層体でフィルムを押した状態を示す図である。
【図８】上段位置でトイレットペーパ群が胴折りされた状態の図である。
【図９】胴巻き開始状態の図である。
【図１０】従来の胴折り機構におけるトイレットペーパ群を載置した上昇前のエレベータを示す図である。
【図１１】エレベータを上昇させてトイレットペーパ群を胴折りした状態を示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１ 物品包装装置
１５ 胴折り機構
１７、１８ バケット
２２ エレベータ機構
２５ シャフト
２６ エレベータ
３０ 係止壁（規制部材）
３２ エレベータ昇降手段
５１ 保持部材
５２ 固定部
５３ 可動部
５５ 押さえ板（押さえ部）
５８ 作動板（作動部材）
６０ スプリング（付勢部材）
ｆ フィルム（包材）
３ｆ 取手部テープ
ｔ トイレットぺーパ（物品）
Ｔａ トイレットペーパ群
Ｔ 包装物品
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の物品を包材に対して移動させてバケットで挟んで物品を包材で胴折り包装するようにした物品包装装置において、
複数の物品を移動させる移動手段と、複数の物品の移動方向に配設されている包材の一端を保持する保持部材とを備え、該保持部材で包材の一端を保持した状態で複数の物品を移動させて包材で胴折り包装するようにしたことを特徴とする物品包装装置。
【請求項２】
前記移動手段には、複数の物品の移動時に少なくとも一部の物品の移動を規制する規制部材が設けられている請求項１に記載の物品包装装置。
【請求項１】
複数の物品を包材に対して移動させてバケットで挟んで物品を包材で胴折り包装するようにした物品包装装置において、
複数の物品を移動させる移動手段と、複数の物品の移動方向に配設されている包材の一端を保持する保持部材とを備え、該保持部材で包材の一端を保持した状態で複数の物品を移動させて包材で胴折り包装するようにしたことを特徴とする物品包装装置。
【請求項２】
前記移動手段には、複数の物品の移動時に少なくとも一部の物品の移動を規制する規制部材が設けられている請求項１に記載の物品包装装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−９１３２１（Ｐ２００７−９１３２１Ａ）
【公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２８６４９１（Ｐ２００５−２８６４９１）
【出願日】平成１７年９月３０日（２００５．９．３０）
【出願人】（０００１５１４６１）株式会社東京自働機械製作所 (106)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月３０日（２００５．９．３０）
【出願人】（０００１５１４６１）株式会社東京自働機械製作所 (106)
【Ｆターム（参考）】
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