物品挿入ユニット
【課題】台紙付きフィルム包装体の製造を自動化すべく、台紙付きフィルムに物品を自動挿入することができる物品挿入ユニットを提供する。
【解決手段】物品供給位置γに設置された、物品Ｇを寝かせた状態で載置する物品載置台４１と、位置決めガイド３２によって物品挿入位置δに位置決めされた包材ＭＦを吸引保持する吸引パッド３４と、吸引パッド３４によって吸引保持されている包材ＭＦの筒状シュリンクフィルムＦを予備的に開口する予備開口手段４２と、予備開口手段４２によって予備的に開口した筒状シュリンクフィルムＦの開口端に下側固定ガイド４４ａ及び閉じた上側可動ガイド４４ｂを挿入し、上側可動ガイド４４ｂを開くことによって、筒状シュリンクフィルムＦを物品Ｇの挿入端部（頭部）より大きく拡開する拡開手段４３と、拡開手段４３によって開口端が拡開された筒状シュリンクフィルムＦに物品Ｇを押し込むプッシャ４９とを備えている。
【解決手段】物品供給位置γに設置された、物品Ｇを寝かせた状態で載置する物品載置台４１と、位置決めガイド３２によって物品挿入位置δに位置決めされた包材ＭＦを吸引保持する吸引パッド３４と、吸引パッド３４によって吸引保持されている包材ＭＦの筒状シュリンクフィルムＦを予備的に開口する予備開口手段４２と、予備開口手段４２によって予備的に開口した筒状シュリンクフィルムＦの開口端に下側固定ガイド４４ａ及び閉じた上側可動ガイド４４ｂを挿入し、上側可動ガイド４４ｂを開くことによって、筒状シュリンクフィルムＦを物品Ｇの挿入端部（頭部）より大きく拡開する拡開手段４３と、拡開手段４３によって開口端が拡開された筒状シュリンクフィルムＦに物品Ｇを押し込むプッシャ４９とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、台紙に固着された筒状のフィルムに物品を挿入するための物品挿入ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
箱詰め包装等に比べて製造コストが安く、購入者は商品を見て選べる等の利点があるため、プラスチックシートを真空成形することによって物品収容凹部を形成し、この物品収容凹部に物品を収容した状態で、プラスチックシートにおける物品収容凹部の外側部分を厚紙等からなる台紙に固着してなる、所謂、ブリスターパックと呼ばれる包装形態が従来から採用されているが、近年では、さらにコストダウンを図るために、筒状のシュリンクフィルム等によってオーバーラップ包装を施した物品が台紙に接着固定された新たな包装形態が採用されるようになってきている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０８−２４４８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
こういった台紙付きフィルム包装体を製造するには、例えば、筒状のシュリンクフィルムを台紙に固着してなる台紙付きフィルムを予め製造しておき、この台紙付きフィルムにおける筒状のシュリンクフィルムに物品を手作業で挿入した後、シュリンクフィルムを加熱収縮させることによってシュリンクフィルムを物品に密着させることになるが、物品を手作業で筒状のシュリンクフィルムに挿入していたのでは、生産性が悪く、製造コストが高くなるといった問題がある。
【０００５】
そこで、この発明の課題は、台紙付きフィルム包装体の製造を自動化すべく、台紙付きフィルムに物品を自動挿入することができる物品挿入ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明は、台紙に筒状フィルムが固着された包材における筒状フィルムに物品を挿入するための物品挿入ユニットであって、物品を寝かせた状態で載置する載置台と、包材を、その筒状フィルムの開口端が前記載置台に載置された物品の挿入端と対向するように、その台紙部分を保持する保持手段と、前記保持手段によって包材を保持した状態で、筒状フィルムを予備的に開口する予備開口手段と、前記予備開口手段によって予備的に開口した筒状フィルムの開口端を物品の挿入端部より大きく拡開する拡開手段と、前記拡開手段によって開口端が拡開された筒状フィルムに物品を押し込む物品押込手段とを備え、前記拡開手段は、相対的に開閉可能な複数のガイド体を有し、予備開口された筒状フィルムの開口端に、閉じた状態の前記ガイド体を挿入し、そのガイド体を開くことによって筒状フィルムを拡開するようにしたことを特徴とする物品挿入ユニットを提供するものである。なお、ここにいう「台紙」は、厚紙等の紙製のものに限定されるものではなく、プラスチックシート等からなる合成樹脂製のものも含まれる。
【０００７】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の物品挿入ユニットにおいて、前記ガイド体は、筒状フィルムの開口端を通過する物品の断面形状に応じて、開閉するようになっていることを特徴としている。
【０００８】
また、請求項３に係る発明は、請求項１に係る発明の物品挿入ユニットにおいて、物品の挿入端が筒状フィルムの開口端に挿入されると、前記ガイド体は筒状フィルムの外側に待避するようになっていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、請求項１に係る発明の物品挿入ユニットでは、保持手段が、筒状フィルムの開口端が載置台に載置された物品の挿入端部と対向するように、保持手段が包材の台紙部分を保持した状態で、予備開口手段が筒状フィルムを予備的に開口した後、拡開手段を構成している閉じた状態のガイド体を筒状フィルムの開口端に挿入して開くことによって筒状フィルムを拡開し、その状態で、物品押込手段が物品を筒状フィルム内に押し込むことで、包材の筒状フィルムに物品を自動挿入することができるので、この物品挿入ユニットを搭載することによって、台紙付きフィルム包装体の製造を自動化することができる。
【００１０】
また、請求項２に係る発明の物品挿入ユニットでは、ガイド体が、筒状フィルムの開口端を通過する物品の断面形状に応じて、開閉するようになっているので、包装しようとしている物品が、全長に渡って断面形状が大きく変化するチューブ容器等のようなものであっても、物品における筒状フィルムの開口端を通過する部分の形状に合わせて筒状フィルムの開口端を拡開することができ、物品を筒状フィルムに円滑に挿入することができる。
【００１１】
また、請求項３に係る発明の物品挿入ユニットでは、物品の挿入端が筒状フィルムの開口端に挿入されると、ガイド体が筒状フィルムの外側に待避するようになっているので、包装しようとしている物品が、全長に渡って断面形状が大きく変化するチューブ容器等のようなものであっても、筒状フィルム自体が物品に沿うように変形しながら、物品が筒状フィルムに挿入されていくことになり、請求項２に係る発明の物品挿入ユニットと同様に、物品を筒状フィルムに円滑に挿入することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明に係る物品挿入ユニットが搭載された台紙付きフィルム包装体の製造装置の一実施形態を示す概略平面図である。
【図２】同上の製造装置を構成している包材供給ユニットを示す概略側面図である。
【図３】（ａ）は同上の包材供給ユニットを構成しているストッカを示す平面図、（ｂ）は同上の包材供給ユニットを構成している包材載置台部分を示す平面図である。
【図４】同上の包材供給ユニットの包材載置台部分を示す部分拡大縦断面図である。
【図５】同上の製造装置を構成している開口・挿入ユニットを示す平面図である。
【図６】同上の開口・挿入ユニットを示す側面図である。
【図７】（ａ）は同上の開口・挿入ユニットを構成している拡開手段における上側可動ガイドが閉じた状態を示す概略正面図、（ｂ）は同上の拡開手段における上側可動ガイドが開いた状態を示す概略正面図である。
【図８】（ａ）〜（ｊ）は同上の開口・挿入ユニットの動作を説明するための動作説明図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は同上の拡開手段による筒状シュリンクフィルムの拡開動作を説明するための動作説明図である。
【図１０】同上の製造装置を構成している中間包装体搬出ユニットを示す概略側面図である。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は他の実施形態である製造装置における拡開手段の動作を説明するための動作説明図である。
【図１２】（ａ）〜（ｄ）は同上の拡開手段による筒状シュリンクフィルムの拡開動作を説明するための動作説明図である。
【図１３】（ａ）〜（ｇ）は同上の台紙付きフィルム包装体の異なる製造方法を示す工程図である。
【図１４】（ａ）〜（ｇ）は同上の台紙付きフィルム包装体の異なる製造方法を示す工程図である。
【図１５】（ａ）〜（ｆ）は同上の台紙付きフィルム包装体の異なる製造方法を示す工程図である。
【図１６】（ａ）は同上の台紙付きフィルム包装体を示す正面図、（ｂ）は同上の台紙付きフィルム包装体を示す側面図である。
【図１７】（ａ）は同上の台紙付きフィルム包装体の製造に使用する包材を示す正面図、（ｂ）は同上の包材を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、図１６（ａ）、（ｂ）及び図１７（ａ）、（ｂ）に示すように、厚紙やプラスチックシート等からなる台紙Ｍにシート状に折り畳まれた状態の筒状シュリンクフィルムＦが固着された包材ＭＦにおける筒状シュリンクフィルムＦ内にボトルタイプの物品Ｇを挿入し、台紙Ｍの一端と物品Ｇの一端（底面）とが一致するように位置決めした状態で筒状シュリンクフィルムＦを加熱収縮させた、自立性を有する台紙付きフィルム包装体ＰＧを製造するための製造装置１を示しており、この製造装置１には、本発明に係る物品挿入ユニットの一実施形態である開口・挿入ユニットが搭載されている。なお、包材ＭＦにおける筒状シュリンクフィルムＦ内に物品Ｇを挿入したものを、以下、中間包装体ＲＰという。
【００１４】
この台紙付きフィルム包装体ＰＧの製造装置１は、同図に示すように、包材ＭＦを包材供給位置αに順次供給する包材供給ユニット１０と、包装しようとする物品Ｇを、物品受渡位置βを介して、物品供給位置γに順次供給する物品供給ユニット２０と、前記包材供給ユニット１０によって包材供給位置αに供給された包材ＭＦを物品挿入位置δに順次搬送する包材・中間包装体搬送ユニット３０と、この包材・中間包装体搬送ユニット３０によって物品挿入位置δに搬送されてきた包材ＭＦにおける筒状シュリンクフィルムＦを開口し、物品供給ユニット２０によって物品供給位置γに供給される物品Ｇを、開口された筒状シュリンクフィルムＦ内に挿入することで中間包装体ＲＰを形成する開口・挿入ユニット４０と、この開口・挿入ユニット４０によって、包材ＭＦにおける筒状シュリンクフィルムＦ内に物品Ｇが挿入された中間包装体ＲＰを搬出する中間包装体搬出ユニット５０とを備えており、前記包材・中間包装体搬送ユニット３０は、物品挿入位置δにおいて、包材ＭＦにおける筒状シュリンクフィルムＦ内に物品Ｇが挿入された中間包装体ＲＰを中間包装体搬出位置εまで搬送するようになっている。なお、前記中間包装体搬出ユニット５０によって搬出される中間包装体ＲＰは、図示しない加熱ユニットによって加熱され、筒状シュリンクフィルムＦが熱収縮することにより、筒状シュリンクフィルムＦが物品Ｇに密着した台紙付きフィルム包装体ＰＧが製造される。
【００１５】
前記包材供給ユニット１０は、図２〜図４に示すように、多数の包材ＭＦを集積するストッカ１１と、このストッカ１１に集積された多数の包材ＭＦから最下位の包材ＭＦを取り出す、ストッカ１１の下方側で昇降する吸引パッド１２ａを有する包材取出手段１２と、この包材取出手段１２によって、ストッカ１１から取り出された包材ＭＦを載置する包材載置台１３と、この包材載置台１３に載置された包材ＭＦを包材供給位置αに押し出すプッシャ１４とを備えている。
【００１６】
前記ストッカ１１は、その下端開口部に包材ＭＦにおける幅方向の両側縁をそれぞれ係止する係止爪１１ａを有しており、この係止爪１１ａに係止されている最下位の包材ＭＦの下面を吸引パッド１２ａによって吸引保持した状態で、その吸引パッド１２ａが降下することにより、最下位の包材ＭＦが係止爪１１ａから外れてストッカ１１から取り出されるようになっている。
【００１７】
前記物品供給ユニット２０は、図１に示すように、物品を物品受渡位置βに順次搬送するバケットコンベア２１と、バケットコンベア２１によって物品受渡位置βに供給された物品を物品供給位置γに順次押し出すプッシャ２２とを備えている。
【００１８】
前記包材・中間包装体搬送ユニット３０は、図１、図３（ｂ）及び図４に示すように、同心円上に設定された包材供給位置α、物品挿入位置δ及び中間包装体搬出位置εを含む略円盤状の回転テーブル３１と、包材供給位置α、物品挿入位置δ及び中間包装体搬出位置εに対応するように、９０度の割出角度で回転テーブル３１上に設けられた、包材ＭＦが嵌り込んで位置決めされる位置決めガイド３２と、位置決めガイド３２によって位置決めされた包材ＭＦにおける台紙Ｍを下方側から吸引保持する吸引パッド３４とを備えており、回転テーブル３１は、図示しない駆動手段によって、９０度の回転角度で間欠的に回転駆動するようになっている。
【００１９】
前記位置決めガイド３２は、回転テーブル３１の周縁側が開放されており、回転テーブル３１の外側から、包材供給位置αに位置している位置決めガイド３２内に包材ＭＦを供給したり、中間包装体搬出位置εに位置している位置決めガイド３２内に嵌り込んでいる中間包装体ＲＰを回転テーブル３１の外側に排出したりすることができるようになっている。
【００２０】
また、位置決めガイド３２には、回転テーブル３１の回転中心側の辺部内縁に後述する中間包装体搬出ユニット５０の掛止爪５４が侵入可能な切欠部３２ａが形成されており、中間包装体ＲＰを位置決めした状態で、掛止爪５４を中間包装体ＲＰにおける台紙Ｍの端縁に掛止することができるようになっている。
【００２１】
また、回転テーブル３１の外周縁には、図１に示すように、各ガイドフレーム３２の開放端を開閉する開閉機構３３が設けられており、中間包装体ＲＰを物品挿入位置δから中間包装体搬出位置εまで搬送する間に、回転テーブル３１の回転に伴う遠心力によって、包材ＭＦの筒状シュリンクフィルムＦから物品Ｇが飛び出さないように、各位置決めガイド３２が物品挿入位置δから中間包装体搬出位置εまで移動する間は、その位置決めガイド３２に対応する開閉機構３３がその位置決めガイド３２の開放端を閉塞するようになっている。
【００２２】
前記開口・挿入ユニット４０は、図５〜図７（ａ）、（ｂ）に示すように、物品供給位置γに設置された、物品Ｇを寝かせた状態で載置する物品載置台４１と、位置決めガイド３２によって物品挿入位置δに位置決めされた包材ＭＦを吸引保持する吸引パッド３４と、物品挿入位置δに位置決めされた状態で、吸引パッド３４によって吸引保持されている包材ＭＦの筒状シュリンクフィルムＦを予備的に開口する予備開口手段４２と、この予備開口手段４２によって予備的に開口した筒状シュリンクフィルムＦの開口端を物品Ｇの挿入端部（頭部）より大きく拡開する拡開手段４３と、この拡開手段４３によって開口端が拡開された筒状シュリンクフィルムＦに物品Ｇを押し込むプッシャ４９とを備えており、物品載置台４１は、物品挿入位置δ側に対して進退可能に支持され、駆動シリンダによって進退駆動されるようになっている。なお、物品載置台４１は、必ずしも、駆動シリンダによって進退駆動させる必要はなく、例えば、カム機構や他の駆動手段によって進退させることも可能である。
【００２３】
前記予備開口手段４２は、物品挿入位置δにおいて、位置決めガイド３２によって位置決めされた包材ＭＦの台紙Ｍを吸引保持する、上述した包材・中間包装体搬送ユニット３０の構成要素である吸引パッド３４と、包材ＭＦの上方側で昇降する、包材ＭＦにおける筒状シュリンクフィルムＦの上面を吸引保持する上側吸引パッド４２ａとから構成されており、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、折り畳まれた状態で台紙Ｍに固着されている筒状シュリンクフィルムＦをこの上側吸引パッド４２ａによって台紙Ｍとの間に挟み込んで筒状シュリンクフィルムＦを吸引保持した後、上側吸引パッド４２ａを上昇させることで、図９（ａ）に示すように、筒状シュリンクフィルムＦを予備的に開口するようになっている。
【００２４】
前記拡開手段４３は、物品載置台４１の前端面に固定設置された、回転テーブル３１側に張り出す下側固定ガイド４４ａと、物品載置台４１の前端部に回動可能に支持された左右一対の回動アーム４５の先端に、回転テーブル３１側に張り出すように、それぞれ取り付けられた左右一対の上側可動ガイド４４ｂと、回動アーム４５と一体的に動くように、回動アーム４５が固定されている回転軸に固定された左右一対の開閉操作レバー４６と、この開閉操作レバー４６の先端に取り付けられたカムフォロア４７ａ及びこのカムフォロア４７ａに当接するカム面を有し、相互に接近離反する左右一対の操作部材４７ｂからなるカム機構と、左右一対の開閉操作レバー４６の先端部をそれぞれ外側に付勢するコイルばね４８とを備えており、図８（ｄ）〜（ｇ）に示すように、左右一対の上側可動ガイド４４ａを閉じた状態で、物品載置台４１を前進させることにより、図９（ｂ）に示すように、下側固定ガイド４４ａ及び上側可動ガイド４４ｂが予備開口された筒状シュリンクフィルムＦに挿入され、左右一対の操作部材４７ｂを接近させることによって左右一対の開閉操作レバー４６を回動させると、同図（ｃ）に示すように、左右一対の上側可動ガイド４４ｂが開いて、筒状シュリンクフィルムＦの開口端を物品Ｇの挿入端よりも大きく拡開させるようになっている。
【００２５】
前記プッシャ４９は、物品供給ユニット２０のプッシャ２２と同期が取られており、図８（ｈ）に示すように、拡開手段４３によって、筒状シュリンクフィルムＦの開口端を物品Ｇの挿入端部（頭部）より大きく拡開した状態で、プッシャ４９が物品Ｇを押し込むと、図９（ｃ）に示すように、物品Ｇが下側固定ガイド４４ａ及び上側可動ガイド４４ｂの内側を通って筒状シュリンクフィルムＦに挿入されると同時に、バケットコンベア２１によって物品受渡位置βに供給された物品Ｇがプッシャ２２によって物品供給位置γに押し出されるようになっている。
【００２６】
物品Ｇが筒状シュリンクフィルムＦに完全に挿入されると、図８（ｉ）に示すように、物品載置台４１が初期位置に後退することで、下側固定ガイド４４ａ及び上側可動ガイド４４ｂが筒状シュリンクフィルムＦから引き抜かれ、同図（ｊ）に示すように、開閉機構３３が位置決めガイド３２の開放端を閉塞すると共に、上側可動ガイド４４ｂが閉じることによって、初期状態に戻るようになっている。
【００２７】
前記中間包装体搬出ユニット５０は、図１０に示すように、中間包装体ＲＰの排出方向に延びるスライドレール５１と、このスライドレール５１に沿って進退するスライドガイド５２と、このスライドガイド５２に固定設置された昇降シリンダ５３と、この昇降シリンダ５３のピストンロッドに固定された掛止爪５４と、スライドガイド５２に固定設置された、下端部が中間包装体ＲＰの物品Ｇの一端側（頭部）に当接する固定アーム５５と、スライドガイド５２に固定設置された進退シリンダ５６と、中間部がスライドガイド５２に回転可能に支持されると共に進退シリンダ５６のピストンロッドに一端部が回動可能に連結されたリンク５８の他端部に固定されることで、進退シリンダ５６のピストンロッドの出退に伴い回動し、進退シリンダ５６のピストンロッドが突き出したときに先端部が物品Ｇの他端側（底部）に当接して固定アーム５５との間に物品Ｇを挟み込むことで台紙Ｍに対する物品Ｇの位置決めを行う回動アーム５７と、中間包装体ＲＰの排出方向に延びるベルトコンベア５９とを備えており、台紙Ｍに対して物品Ｇを位置決めした状態では、物品Ｇの他端（底面）と台紙Ｍの一方の端縁とが一致するようになっている。
【００２８】
従って、中間包装体ＲＰが位置決めガイド３２によって位置決めされた状態で中間包装体搬出位置εに搬送されてくると、まず、掛止爪５４が降下して位置決めガイド３２に形成された切欠部３２ａに侵入した後、スライドガイド５２が前進し始め、掛止爪５４が中間包装体ＲＰの台紙Ｍの端縁に掛止されると共に、固定アーム５５の下端部が中間包装体ＲＰの物品Ｇの一端側（頭部）に当接し、回動アーム５７が下方側に回動して固定アーム５５との間に物品Ｇを挟み込むことで台紙Ｍに対して物品Ｇを位置決めした状態で、中間包装体ＲＰがベルトコンベア５９のベルト上に押し出され、最後に回動アーム５７が斜め上方側に回動して物品Ｇの他端側（底部）から離反するので、台紙Ｍに対して物品Ｇが位置決めされた状態で、中間包装体ＲＰがベルトコンベア５９によって排出され、図示しない加熱ユニットに送られる。なお、加熱ユニットに送られた中間包装体ＲＰは、加熱されることによって、筒状シュリンクフィルムＦが熱収縮し、筒状シュリンクフィルムＦが物品Ｇに密着した台紙付きフィルム包装体ＰＧが出来上がる。
【００２９】
このように、この中間包装体搬出ユニット５０は、中間包装体ＲＰを加熱ユニットに送る際、物品Ｇの他端（底面）と台紙Ｍの一方の端縁とが一致するように、台紙Ｍに対して物品Ｇを位置決めするようになっているので、出来上がった台紙付きフィルム包装体ＰＧは全て適正な自立性を有しており、自立性の悪い台紙付きフィルム包装体ＰＧが製造されることがない。
【００３０】
以上のように、上述した開口・挿入ユニット４０は、吸引パッド３４が、筒状シュリンクフィルムＦの開口端が物品載置台４１に載置された物品Ｇの挿入端部と対向するように、包材ＭＦの台紙Ｍ部分を吸引保持した状態で、予備開口手段４２が筒状シュリンクフィルムＦを予備的に開口した後、拡開手段４３を構成している下側固定ガイド４４ａ及び閉じた状態の上側可動ガイド４４ｂを筒状シュリンクフィルムＦの開口端に挿入し、上側可動ガイド４４ｂを開くことによって筒状シュリンクフィルムＦを拡開した状態で、プッシャ４９が物品Ｇを筒状シュリンクフィルムＦ内に押し込むことで、包材ＭＦの筒状シュリンクフィルムＦに物品Ｇを自動挿入することができるので、この開口・挿入ユニット４０を搭載した製造装置１によって、台紙付きフィルム包装体ＰＧの製造を自動化することが可能となり、従来のように、筒状シュリンクフィルムが台紙に固着された包材の筒状シュリンクフィルムに物品を手作業で挿入する場合に比べて、台紙付きフィルム包装体を効率よく、低コストで製造することができる。
【００３１】
図１１（ａ）〜（ｃ）は、チューブタイプの物品Ｇを、その扁平な胴部先端側から包材ＭＦの筒状シュリンクフィルムＦに挿入するための開口・挿入ユニットに搭載された拡開手段６０を示している。この拡開手段６０は、同図に示すように、物品載置台４１の前端面に固定設置された、回転テーブル３１側に張り出す固定ガイド６１と、左右方向に接近離反可能に物品載置台４１の前端部に支持された左右一対のアーム６３にそれぞれ取り付けられた、固定ガイド６１の上側に近接した状態で回転テーブル３１側に張り出す細長い左右一対の可動ガイド６２と、先端側が上を向くように、物品載置台４１の前端部に回動可能に支持された、先端部にカムフォロア６５がそれぞれ取り付けられた左右一対の上側操作レバー６４と、先端側が下を向くように、物品載置台４１の前端部に回動可能に支持された、先端部にカムフォロア６７がそれぞれ取り付けられた左右一対の下側操作レバー６６と、左右一対のアーム６３にそれぞれ取り付けられた、上側操作レバー６４のカムフォロア６５が当接するカム面を有するブロック６８と、左右一対の可動ガイド６２が相互に離反する方向に左右一対のアーム６３を付勢するコイルばね６９と、下側操作レバー６６の先端に取り付けられたカムフォロア６７及びこのカムフォロア６７に当接するカム面を有し、相互に接近離反する左右一対の操作部材７０からなるカム機構と、左右一対の下側操作レバー６６の先端部をそれぞれ外側に付勢するコイルばね７１とを備えており、上側操作レバー６４と下側操作レバー６６とは、同一回転軸に固定されることで、一体的に回動するようになっている。
【００３２】
以下、チューブタイプの物品Ｇの筒状シュリンクフィルムＦへの挿入動作について説明する。まず、図１２（ａ）に示すように、予備開口手段４２（上側吸引パッド４２ａ）が筒状シュリンクフィルムＦを予備的に開口した後、図１１（ａ）に示すように、左右一対の操作部材７０を最も離反させることによって、左右一対の可動ガイド６２を閉じた状態で、図１２（ｂ）に示すように、固定ガイド６１及び可動ガイド６２が予備開口された筒状シュリンクフィルムＦに挿入される。
【００３３】
続いて、図１１（ｂ）に示すように、左右一対の操作部材７０を相互に接近させることによって、左右一対の下側操作レバー６６の先端部を相互に接近させると、これに伴って、左右一対の上側操作レバー６４の先端部が相互に離反するので、コイルばね６９の付勢力によって可動ガイド６２も離反し、図１２（ｃ）に示すように、この可動ガイド６２によって筒状シュリンクフィルムＦの開口端が左右方向に広げられ、この状態で、物品Ｇが、その扁平な胴部先端側から筒状シュリンクフィルムＦ内に挿入される。
【００３４】
チューブタイプの物品Ｇの場合、扁平な先端側から略円形のキャップ側に向かって、胴部形状が変化していくので、物品Ｇの扁平な胴部先端が筒状シュリンクフィルムＦ内に挿入された後は、その挿入量が大きくなるに従って、筒状シュリンクフィルムＦの断面形状が円形状に近づいていき、図１１（ｃ）及び図１２（ｄ）に示すように、左右一対の可動ガイド６２が筒状シュリンクフィルムＦに押されて相互に接近しながら、物品Ｇが挿入されることになる。
【００３５】
以上のように、こういった拡開手段６０を搭載した開口・挿入ユニットでは、左右一対の可動ガイド６２が、筒状シュリンクフィルムＦの開口端を通過する物品Ｇの断面形状に応じて、開閉するようになっているので、包装しようとしている物品Ｇが、全長に渡って断面形状が大きく変化するチューブ容器等のようなものであっても、物品Ｇにおける筒状シュリンクフィルムＦの開口端を通過する部分の形状に合わせて筒状シュリンクフィルムＦの開口端を拡開することができ、物品Ｇを筒状シュリンクフィルムＦに円滑に挿入することができる。
【００３６】
なお、上述した各実施形態では、物品Ｇの筒状シュリンクフィルムＦへの挿入開始から挿入完了までの間、下側固定ガイド４４ａ及び上側可動ガイド４４ｂや固定ガイド６１及び可動ガイド６２を、常時、筒状シュリンクフィルムＦ内に挿入しているが、これに限定されるものではなく、物品Ｇの挿入端部を筒状シュリンクフィルムＦに挿入した後は、側固定ガイド４４ａ及び上側可動ガイド４４ｂや固定ガイド６１及び可動ガイド６２を筒状シュリンクフィルムＦの外側に待避させるようにしてもよい。このように、物品Ｇの挿入端部が筒状シュリンクフィルムＦに挿入された後、側固定ガイド４４ａ及び上側可動ガイド４４ｂや固定ガイド６１及び可動ガイド６２を筒状シュリンクフィルムＦから待避させるようにしておくと、全長に渡って断面形状が大きく変化するチューブ容器等のようなものであっても、筒状シュリンクフィルムＦ自体が物品Ｇに沿うように変形しながら、物品Ｇが筒状シュリンクフィルムＦ内に挿入されていくことになり、物品Ｇを筒状シュリンクフィルムＦに円滑に挿入することができる。
【００３７】
また、上述した各実施形態では、台紙Ｍに対して筒状シュリンクフィルムＦを傾けずに真っ直ぐな姿勢で固着した包材ＭＦを使用しているが、例えば、台紙Ｍに対して筒状シュリンクフィルムＦを傾けた状態で固着した包材を使用する場合は、各位置決めガイド３２を旋回可能に回転テーブル３１に取り付け、筒状シュリンクフィルムＦの長手方向が物品Ｇの押出方向を向くように、旋回機構によって、位置決めガイド３２を旋回させることで、台紙Ｍを傾けた状態で物品挿入位置にセットすればよい。また、物品挿入位置δにおいて筒状シュリンクフィルムＦの長手方向が物品Ｇの押出方向を向くように、回転テーブル３１に対して、各位置決めガイド３２を傾けた状態で取り付けておき、包材ＭＦを傾けた状態で供給するようにしてもよい。
【００３８】
また、上述した各実施形態では、包材ＭＦを、回転テーブル３１によって、間欠的に物品供給位置γに供給し、包材ＭＦを停止させた状態で筒状シュリンクフィルムＦへの物品Ｇの挿入作業を行っているが、これに限定されるものではなく、例えば、物品Ｇと包材ＭＦとを、相互に対向させた状態で共に搬送しながら、筒状シュリンクフィルムＦの開口作業及び筒状シュリンクフィルムＦへの物品Ｇの挿入作業を行うことで、高速運転に対応することが可能になる。具体的には、包材ＭＦにおける筒状シュリンクフィルムＦの開口端と物品Ｇの挿入端部とが対向した状態で共に搬送されるように、物品供給ユニットと包材・中間包装体搬送ユニットとを対向配置すると共に、物品供給ユニットを構成しているバケットコンベアの各バケット毎に開口・挿入ユニットを搭載することになる。この場合、包材・中間包装体搬送ユニットが中間包装体搬出ユニットを兼用することになるので、中間包装体搬出ユニットを別途設ける必要はない。
【００３９】
また、上述した各実施形態では、台紙Ｍに筒状シュリンクフィルムＦが予め固着された包材ＭＦを使用して台紙付きフィルム包装体ＰＧを製造しているが、例えば、図１３（ａ）〜（ｇ）に示すように、台紙Ｍに固着しない状態で、筒状シュリンクフィルムＦ内に物品Ｇを挿入した後、この中間包装体を台紙Ｍに固着し、これを加熱することによって、筒状シュリンクフィルムＦを熱収縮させるようにしてもよく、また、図１４（ａ）〜（ｇ）に示すように、台紙Ｍに固着しない状態で、筒状シュリンクフィルムＦ内に物品Ｇを挿入した後、この中間包装体を先に加熱することで、筒状シュリンクフィルムＦを熱収縮させたフィルム包装体を形成し、このフィルム包装体を台紙Ｍに固着するようにしてもよい。特に、後者の製造方法を採用すると、台紙Ｍに対するフィルム包装体の取付姿勢を任意に設定することができるので、製造可能な台紙付きフィルム包装体ＰＧのバリエーションが広がるという効果が得られる。なお、図１３及び図１４における符号ＳＰは筒状シュリンクフィルムＦを予備開口する吸引パッドを、符号ＮＦは筒状シュリンクフィルムＦを拡開するガイド体をそれぞれ示している。
【００４０】
また、上述した各実施形態では、台紙Ｍと筒状シュリンクフィルムＦとからなる包材を使用して台紙付きフィルム包装体ＰＧを製造しているが、筒状シュリンクフィルムに代えて筒状ストレッチフィルムを使用することも可能である。その場合は、例えば、図１５（ａ）〜（ｆ）に示すように、台紙Ｍに固着しない状態で、物品Ｇに筒状ストレッチフィルムＳを装着した後、このフィルム包装体を台紙Ｍに固着すればよい。なお、図１５における符号ＳＰは筒状ストレッチフィルムＳを予備開口する吸引パッドを、符号ＮＦは筒状ストレッチフィルムＳを拡開するガイド体をそれぞれ示している。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、物品をフィルムによって包装したフィルム包装体を台紙に固着した台紙付きフィルム包装体の製造を自動化する場合に利用することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１ 台紙付きフィルム包装体の製造装置
１０ 包材供給ユニット
１１ ストッカ
１１ａ 係止爪
１２ 包材取出手段
１２ａ 吸引パッド
１３ 包材載置台
１４ プッシャ
２０ 物品供給ユニット
２１ バケットコンベア
２２ プッシャ
３０ 包材・中間包装体搬送ユニット
３１ 回転テーブル
３２ 位置決めガイド
３２ａ 切欠部
３３ 開閉機構
３４ 吸引パッド
４０ 開口・挿入ユニット（物品挿入ユニット）
４１ 物品載置台（載置台）
４２ 予備開口手段
４２ａ 上側吸引パッド
４３ 拡開手段
４４ａ 下側固定ガイド（ガイド体）
４４ｂ 上側可動ガイド（ガイド体）
４５ 回動アーム
４６ 開閉操作レバー
４７ａ カムフォロア
４７ｂ 操作部材
４８ コイルばね
４９ プッシャ（物品押込手段）
５０ 中間包装体搬出ユニット
５１ スライドレール
５２ スライドガイド
５３ 昇降シリンダ
５４ 掛止爪
５５ 固定アーム
５６ 進退シリンダ
５７ 回動アーム
５８ リンク
５９ ベルトコンベア
６０ 拡開手段
６１ 固定ガイド
６２ 可動ガイド
６３ アーム
６４ 上側操作レバー
６５ カムフォロア
６６ 下側操作レバー
６７ カムフォロア
６８ ブロック
６９ コイルばね
７０ 操作部材
７１ コイルばね
Ｆ 筒状シュリンクフィルム
Ｓ 筒状ストレッチフィルム
Ｇ 物品
Ｍ 台紙
ＭＦ 包材
ＰＧ 台紙付きフィルム包装体
ＲＰ 中間包装体
【技術分野】
【０００１】
この発明は、台紙に固着された筒状のフィルムに物品を挿入するための物品挿入ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
箱詰め包装等に比べて製造コストが安く、購入者は商品を見て選べる等の利点があるため、プラスチックシートを真空成形することによって物品収容凹部を形成し、この物品収容凹部に物品を収容した状態で、プラスチックシートにおける物品収容凹部の外側部分を厚紙等からなる台紙に固着してなる、所謂、ブリスターパックと呼ばれる包装形態が従来から採用されているが、近年では、さらにコストダウンを図るために、筒状のシュリンクフィルム等によってオーバーラップ包装を施した物品が台紙に接着固定された新たな包装形態が採用されるようになってきている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０８−２４４８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
こういった台紙付きフィルム包装体を製造するには、例えば、筒状のシュリンクフィルムを台紙に固着してなる台紙付きフィルムを予め製造しておき、この台紙付きフィルムにおける筒状のシュリンクフィルムに物品を手作業で挿入した後、シュリンクフィルムを加熱収縮させることによってシュリンクフィルムを物品に密着させることになるが、物品を手作業で筒状のシュリンクフィルムに挿入していたのでは、生産性が悪く、製造コストが高くなるといった問題がある。
【０００５】
そこで、この発明の課題は、台紙付きフィルム包装体の製造を自動化すべく、台紙付きフィルムに物品を自動挿入することができる物品挿入ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明は、台紙に筒状フィルムが固着された包材における筒状フィルムに物品を挿入するための物品挿入ユニットであって、物品を寝かせた状態で載置する載置台と、包材を、その筒状フィルムの開口端が前記載置台に載置された物品の挿入端と対向するように、その台紙部分を保持する保持手段と、前記保持手段によって包材を保持した状態で、筒状フィルムを予備的に開口する予備開口手段と、前記予備開口手段によって予備的に開口した筒状フィルムの開口端を物品の挿入端部より大きく拡開する拡開手段と、前記拡開手段によって開口端が拡開された筒状フィルムに物品を押し込む物品押込手段とを備え、前記拡開手段は、相対的に開閉可能な複数のガイド体を有し、予備開口された筒状フィルムの開口端に、閉じた状態の前記ガイド体を挿入し、そのガイド体を開くことによって筒状フィルムを拡開するようにしたことを特徴とする物品挿入ユニットを提供するものである。なお、ここにいう「台紙」は、厚紙等の紙製のものに限定されるものではなく、プラスチックシート等からなる合成樹脂製のものも含まれる。
【０００７】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の物品挿入ユニットにおいて、前記ガイド体は、筒状フィルムの開口端を通過する物品の断面形状に応じて、開閉するようになっていることを特徴としている。
【０００８】
また、請求項３に係る発明は、請求項１に係る発明の物品挿入ユニットにおいて、物品の挿入端が筒状フィルムの開口端に挿入されると、前記ガイド体は筒状フィルムの外側に待避するようになっていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、請求項１に係る発明の物品挿入ユニットでは、保持手段が、筒状フィルムの開口端が載置台に載置された物品の挿入端部と対向するように、保持手段が包材の台紙部分を保持した状態で、予備開口手段が筒状フィルムを予備的に開口した後、拡開手段を構成している閉じた状態のガイド体を筒状フィルムの開口端に挿入して開くことによって筒状フィルムを拡開し、その状態で、物品押込手段が物品を筒状フィルム内に押し込むことで、包材の筒状フィルムに物品を自動挿入することができるので、この物品挿入ユニットを搭載することによって、台紙付きフィルム包装体の製造を自動化することができる。
【００１０】
また、請求項２に係る発明の物品挿入ユニットでは、ガイド体が、筒状フィルムの開口端を通過する物品の断面形状に応じて、開閉するようになっているので、包装しようとしている物品が、全長に渡って断面形状が大きく変化するチューブ容器等のようなものであっても、物品における筒状フィルムの開口端を通過する部分の形状に合わせて筒状フィルムの開口端を拡開することができ、物品を筒状フィルムに円滑に挿入することができる。
【００１１】
また、請求項３に係る発明の物品挿入ユニットでは、物品の挿入端が筒状フィルムの開口端に挿入されると、ガイド体が筒状フィルムの外側に待避するようになっているので、包装しようとしている物品が、全長に渡って断面形状が大きく変化するチューブ容器等のようなものであっても、筒状フィルム自体が物品に沿うように変形しながら、物品が筒状フィルムに挿入されていくことになり、請求項２に係る発明の物品挿入ユニットと同様に、物品を筒状フィルムに円滑に挿入することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明に係る物品挿入ユニットが搭載された台紙付きフィルム包装体の製造装置の一実施形態を示す概略平面図である。
【図２】同上の製造装置を構成している包材供給ユニットを示す概略側面図である。
【図３】（ａ）は同上の包材供給ユニットを構成しているストッカを示す平面図、（ｂ）は同上の包材供給ユニットを構成している包材載置台部分を示す平面図である。
【図４】同上の包材供給ユニットの包材載置台部分を示す部分拡大縦断面図である。
【図５】同上の製造装置を構成している開口・挿入ユニットを示す平面図である。
【図６】同上の開口・挿入ユニットを示す側面図である。
【図７】（ａ）は同上の開口・挿入ユニットを構成している拡開手段における上側可動ガイドが閉じた状態を示す概略正面図、（ｂ）は同上の拡開手段における上側可動ガイドが開いた状態を示す概略正面図である。
【図８】（ａ）〜（ｊ）は同上の開口・挿入ユニットの動作を説明するための動作説明図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は同上の拡開手段による筒状シュリンクフィルムの拡開動作を説明するための動作説明図である。
【図１０】同上の製造装置を構成している中間包装体搬出ユニットを示す概略側面図である。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は他の実施形態である製造装置における拡開手段の動作を説明するための動作説明図である。
【図１２】（ａ）〜（ｄ）は同上の拡開手段による筒状シュリンクフィルムの拡開動作を説明するための動作説明図である。
【図１３】（ａ）〜（ｇ）は同上の台紙付きフィルム包装体の異なる製造方法を示す工程図である。
【図１４】（ａ）〜（ｇ）は同上の台紙付きフィルム包装体の異なる製造方法を示す工程図である。
【図１５】（ａ）〜（ｆ）は同上の台紙付きフィルム包装体の異なる製造方法を示す工程図である。
【図１６】（ａ）は同上の台紙付きフィルム包装体を示す正面図、（ｂ）は同上の台紙付きフィルム包装体を示す側面図である。
【図１７】（ａ）は同上の台紙付きフィルム包装体の製造に使用する包材を示す正面図、（ｂ）は同上の包材を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、図１６（ａ）、（ｂ）及び図１７（ａ）、（ｂ）に示すように、厚紙やプラスチックシート等からなる台紙Ｍにシート状に折り畳まれた状態の筒状シュリンクフィルムＦが固着された包材ＭＦにおける筒状シュリンクフィルムＦ内にボトルタイプの物品Ｇを挿入し、台紙Ｍの一端と物品Ｇの一端（底面）とが一致するように位置決めした状態で筒状シュリンクフィルムＦを加熱収縮させた、自立性を有する台紙付きフィルム包装体ＰＧを製造するための製造装置１を示しており、この製造装置１には、本発明に係る物品挿入ユニットの一実施形態である開口・挿入ユニットが搭載されている。なお、包材ＭＦにおける筒状シュリンクフィルムＦ内に物品Ｇを挿入したものを、以下、中間包装体ＲＰという。
【００１４】
この台紙付きフィルム包装体ＰＧの製造装置１は、同図に示すように、包材ＭＦを包材供給位置αに順次供給する包材供給ユニット１０と、包装しようとする物品Ｇを、物品受渡位置βを介して、物品供給位置γに順次供給する物品供給ユニット２０と、前記包材供給ユニット１０によって包材供給位置αに供給された包材ＭＦを物品挿入位置δに順次搬送する包材・中間包装体搬送ユニット３０と、この包材・中間包装体搬送ユニット３０によって物品挿入位置δに搬送されてきた包材ＭＦにおける筒状シュリンクフィルムＦを開口し、物品供給ユニット２０によって物品供給位置γに供給される物品Ｇを、開口された筒状シュリンクフィルムＦ内に挿入することで中間包装体ＲＰを形成する開口・挿入ユニット４０と、この開口・挿入ユニット４０によって、包材ＭＦにおける筒状シュリンクフィルムＦ内に物品Ｇが挿入された中間包装体ＲＰを搬出する中間包装体搬出ユニット５０とを備えており、前記包材・中間包装体搬送ユニット３０は、物品挿入位置δにおいて、包材ＭＦにおける筒状シュリンクフィルムＦ内に物品Ｇが挿入された中間包装体ＲＰを中間包装体搬出位置εまで搬送するようになっている。なお、前記中間包装体搬出ユニット５０によって搬出される中間包装体ＲＰは、図示しない加熱ユニットによって加熱され、筒状シュリンクフィルムＦが熱収縮することにより、筒状シュリンクフィルムＦが物品Ｇに密着した台紙付きフィルム包装体ＰＧが製造される。
【００１５】
前記包材供給ユニット１０は、図２〜図４に示すように、多数の包材ＭＦを集積するストッカ１１と、このストッカ１１に集積された多数の包材ＭＦから最下位の包材ＭＦを取り出す、ストッカ１１の下方側で昇降する吸引パッド１２ａを有する包材取出手段１２と、この包材取出手段１２によって、ストッカ１１から取り出された包材ＭＦを載置する包材載置台１３と、この包材載置台１３に載置された包材ＭＦを包材供給位置αに押し出すプッシャ１４とを備えている。
【００１６】
前記ストッカ１１は、その下端開口部に包材ＭＦにおける幅方向の両側縁をそれぞれ係止する係止爪１１ａを有しており、この係止爪１１ａに係止されている最下位の包材ＭＦの下面を吸引パッド１２ａによって吸引保持した状態で、その吸引パッド１２ａが降下することにより、最下位の包材ＭＦが係止爪１１ａから外れてストッカ１１から取り出されるようになっている。
【００１７】
前記物品供給ユニット２０は、図１に示すように、物品を物品受渡位置βに順次搬送するバケットコンベア２１と、バケットコンベア２１によって物品受渡位置βに供給された物品を物品供給位置γに順次押し出すプッシャ２２とを備えている。
【００１８】
前記包材・中間包装体搬送ユニット３０は、図１、図３（ｂ）及び図４に示すように、同心円上に設定された包材供給位置α、物品挿入位置δ及び中間包装体搬出位置εを含む略円盤状の回転テーブル３１と、包材供給位置α、物品挿入位置δ及び中間包装体搬出位置εに対応するように、９０度の割出角度で回転テーブル３１上に設けられた、包材ＭＦが嵌り込んで位置決めされる位置決めガイド３２と、位置決めガイド３２によって位置決めされた包材ＭＦにおける台紙Ｍを下方側から吸引保持する吸引パッド３４とを備えており、回転テーブル３１は、図示しない駆動手段によって、９０度の回転角度で間欠的に回転駆動するようになっている。
【００１９】
前記位置決めガイド３２は、回転テーブル３１の周縁側が開放されており、回転テーブル３１の外側から、包材供給位置αに位置している位置決めガイド３２内に包材ＭＦを供給したり、中間包装体搬出位置εに位置している位置決めガイド３２内に嵌り込んでいる中間包装体ＲＰを回転テーブル３１の外側に排出したりすることができるようになっている。
【００２０】
また、位置決めガイド３２には、回転テーブル３１の回転中心側の辺部内縁に後述する中間包装体搬出ユニット５０の掛止爪５４が侵入可能な切欠部３２ａが形成されており、中間包装体ＲＰを位置決めした状態で、掛止爪５４を中間包装体ＲＰにおける台紙Ｍの端縁に掛止することができるようになっている。
【００２１】
また、回転テーブル３１の外周縁には、図１に示すように、各ガイドフレーム３２の開放端を開閉する開閉機構３３が設けられており、中間包装体ＲＰを物品挿入位置δから中間包装体搬出位置εまで搬送する間に、回転テーブル３１の回転に伴う遠心力によって、包材ＭＦの筒状シュリンクフィルムＦから物品Ｇが飛び出さないように、各位置決めガイド３２が物品挿入位置δから中間包装体搬出位置εまで移動する間は、その位置決めガイド３２に対応する開閉機構３３がその位置決めガイド３２の開放端を閉塞するようになっている。
【００２２】
前記開口・挿入ユニット４０は、図５〜図７（ａ）、（ｂ）に示すように、物品供給位置γに設置された、物品Ｇを寝かせた状態で載置する物品載置台４１と、位置決めガイド３２によって物品挿入位置δに位置決めされた包材ＭＦを吸引保持する吸引パッド３４と、物品挿入位置δに位置決めされた状態で、吸引パッド３４によって吸引保持されている包材ＭＦの筒状シュリンクフィルムＦを予備的に開口する予備開口手段４２と、この予備開口手段４２によって予備的に開口した筒状シュリンクフィルムＦの開口端を物品Ｇの挿入端部（頭部）より大きく拡開する拡開手段４３と、この拡開手段４３によって開口端が拡開された筒状シュリンクフィルムＦに物品Ｇを押し込むプッシャ４９とを備えており、物品載置台４１は、物品挿入位置δ側に対して進退可能に支持され、駆動シリンダによって進退駆動されるようになっている。なお、物品載置台４１は、必ずしも、駆動シリンダによって進退駆動させる必要はなく、例えば、カム機構や他の駆動手段によって進退させることも可能である。
【００２３】
前記予備開口手段４２は、物品挿入位置δにおいて、位置決めガイド３２によって位置決めされた包材ＭＦの台紙Ｍを吸引保持する、上述した包材・中間包装体搬送ユニット３０の構成要素である吸引パッド３４と、包材ＭＦの上方側で昇降する、包材ＭＦにおける筒状シュリンクフィルムＦの上面を吸引保持する上側吸引パッド４２ａとから構成されており、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、折り畳まれた状態で台紙Ｍに固着されている筒状シュリンクフィルムＦをこの上側吸引パッド４２ａによって台紙Ｍとの間に挟み込んで筒状シュリンクフィルムＦを吸引保持した後、上側吸引パッド４２ａを上昇させることで、図９（ａ）に示すように、筒状シュリンクフィルムＦを予備的に開口するようになっている。
【００２４】
前記拡開手段４３は、物品載置台４１の前端面に固定設置された、回転テーブル３１側に張り出す下側固定ガイド４４ａと、物品載置台４１の前端部に回動可能に支持された左右一対の回動アーム４５の先端に、回転テーブル３１側に張り出すように、それぞれ取り付けられた左右一対の上側可動ガイド４４ｂと、回動アーム４５と一体的に動くように、回動アーム４５が固定されている回転軸に固定された左右一対の開閉操作レバー４６と、この開閉操作レバー４６の先端に取り付けられたカムフォロア４７ａ及びこのカムフォロア４７ａに当接するカム面を有し、相互に接近離反する左右一対の操作部材４７ｂからなるカム機構と、左右一対の開閉操作レバー４６の先端部をそれぞれ外側に付勢するコイルばね４８とを備えており、図８（ｄ）〜（ｇ）に示すように、左右一対の上側可動ガイド４４ａを閉じた状態で、物品載置台４１を前進させることにより、図９（ｂ）に示すように、下側固定ガイド４４ａ及び上側可動ガイド４４ｂが予備開口された筒状シュリンクフィルムＦに挿入され、左右一対の操作部材４７ｂを接近させることによって左右一対の開閉操作レバー４６を回動させると、同図（ｃ）に示すように、左右一対の上側可動ガイド４４ｂが開いて、筒状シュリンクフィルムＦの開口端を物品Ｇの挿入端よりも大きく拡開させるようになっている。
【００２５】
前記プッシャ４９は、物品供給ユニット２０のプッシャ２２と同期が取られており、図８（ｈ）に示すように、拡開手段４３によって、筒状シュリンクフィルムＦの開口端を物品Ｇの挿入端部（頭部）より大きく拡開した状態で、プッシャ４９が物品Ｇを押し込むと、図９（ｃ）に示すように、物品Ｇが下側固定ガイド４４ａ及び上側可動ガイド４４ｂの内側を通って筒状シュリンクフィルムＦに挿入されると同時に、バケットコンベア２１によって物品受渡位置βに供給された物品Ｇがプッシャ２２によって物品供給位置γに押し出されるようになっている。
【００２６】
物品Ｇが筒状シュリンクフィルムＦに完全に挿入されると、図８（ｉ）に示すように、物品載置台４１が初期位置に後退することで、下側固定ガイド４４ａ及び上側可動ガイド４４ｂが筒状シュリンクフィルムＦから引き抜かれ、同図（ｊ）に示すように、開閉機構３３が位置決めガイド３２の開放端を閉塞すると共に、上側可動ガイド４４ｂが閉じることによって、初期状態に戻るようになっている。
【００２７】
前記中間包装体搬出ユニット５０は、図１０に示すように、中間包装体ＲＰの排出方向に延びるスライドレール５１と、このスライドレール５１に沿って進退するスライドガイド５２と、このスライドガイド５２に固定設置された昇降シリンダ５３と、この昇降シリンダ５３のピストンロッドに固定された掛止爪５４と、スライドガイド５２に固定設置された、下端部が中間包装体ＲＰの物品Ｇの一端側（頭部）に当接する固定アーム５５と、スライドガイド５２に固定設置された進退シリンダ５６と、中間部がスライドガイド５２に回転可能に支持されると共に進退シリンダ５６のピストンロッドに一端部が回動可能に連結されたリンク５８の他端部に固定されることで、進退シリンダ５６のピストンロッドの出退に伴い回動し、進退シリンダ５６のピストンロッドが突き出したときに先端部が物品Ｇの他端側（底部）に当接して固定アーム５５との間に物品Ｇを挟み込むことで台紙Ｍに対する物品Ｇの位置決めを行う回動アーム５７と、中間包装体ＲＰの排出方向に延びるベルトコンベア５９とを備えており、台紙Ｍに対して物品Ｇを位置決めした状態では、物品Ｇの他端（底面）と台紙Ｍの一方の端縁とが一致するようになっている。
【００２８】
従って、中間包装体ＲＰが位置決めガイド３２によって位置決めされた状態で中間包装体搬出位置εに搬送されてくると、まず、掛止爪５４が降下して位置決めガイド３２に形成された切欠部３２ａに侵入した後、スライドガイド５２が前進し始め、掛止爪５４が中間包装体ＲＰの台紙Ｍの端縁に掛止されると共に、固定アーム５５の下端部が中間包装体ＲＰの物品Ｇの一端側（頭部）に当接し、回動アーム５７が下方側に回動して固定アーム５５との間に物品Ｇを挟み込むことで台紙Ｍに対して物品Ｇを位置決めした状態で、中間包装体ＲＰがベルトコンベア５９のベルト上に押し出され、最後に回動アーム５７が斜め上方側に回動して物品Ｇの他端側（底部）から離反するので、台紙Ｍに対して物品Ｇが位置決めされた状態で、中間包装体ＲＰがベルトコンベア５９によって排出され、図示しない加熱ユニットに送られる。なお、加熱ユニットに送られた中間包装体ＲＰは、加熱されることによって、筒状シュリンクフィルムＦが熱収縮し、筒状シュリンクフィルムＦが物品Ｇに密着した台紙付きフィルム包装体ＰＧが出来上がる。
【００２９】
このように、この中間包装体搬出ユニット５０は、中間包装体ＲＰを加熱ユニットに送る際、物品Ｇの他端（底面）と台紙Ｍの一方の端縁とが一致するように、台紙Ｍに対して物品Ｇを位置決めするようになっているので、出来上がった台紙付きフィルム包装体ＰＧは全て適正な自立性を有しており、自立性の悪い台紙付きフィルム包装体ＰＧが製造されることがない。
【００３０】
以上のように、上述した開口・挿入ユニット４０は、吸引パッド３４が、筒状シュリンクフィルムＦの開口端が物品載置台４１に載置された物品Ｇの挿入端部と対向するように、包材ＭＦの台紙Ｍ部分を吸引保持した状態で、予備開口手段４２が筒状シュリンクフィルムＦを予備的に開口した後、拡開手段４３を構成している下側固定ガイド４４ａ及び閉じた状態の上側可動ガイド４４ｂを筒状シュリンクフィルムＦの開口端に挿入し、上側可動ガイド４４ｂを開くことによって筒状シュリンクフィルムＦを拡開した状態で、プッシャ４９が物品Ｇを筒状シュリンクフィルムＦ内に押し込むことで、包材ＭＦの筒状シュリンクフィルムＦに物品Ｇを自動挿入することができるので、この開口・挿入ユニット４０を搭載した製造装置１によって、台紙付きフィルム包装体ＰＧの製造を自動化することが可能となり、従来のように、筒状シュリンクフィルムが台紙に固着された包材の筒状シュリンクフィルムに物品を手作業で挿入する場合に比べて、台紙付きフィルム包装体を効率よく、低コストで製造することができる。
【００３１】
図１１（ａ）〜（ｃ）は、チューブタイプの物品Ｇを、その扁平な胴部先端側から包材ＭＦの筒状シュリンクフィルムＦに挿入するための開口・挿入ユニットに搭載された拡開手段６０を示している。この拡開手段６０は、同図に示すように、物品載置台４１の前端面に固定設置された、回転テーブル３１側に張り出す固定ガイド６１と、左右方向に接近離反可能に物品載置台４１の前端部に支持された左右一対のアーム６３にそれぞれ取り付けられた、固定ガイド６１の上側に近接した状態で回転テーブル３１側に張り出す細長い左右一対の可動ガイド６２と、先端側が上を向くように、物品載置台４１の前端部に回動可能に支持された、先端部にカムフォロア６５がそれぞれ取り付けられた左右一対の上側操作レバー６４と、先端側が下を向くように、物品載置台４１の前端部に回動可能に支持された、先端部にカムフォロア６７がそれぞれ取り付けられた左右一対の下側操作レバー６６と、左右一対のアーム６３にそれぞれ取り付けられた、上側操作レバー６４のカムフォロア６５が当接するカム面を有するブロック６８と、左右一対の可動ガイド６２が相互に離反する方向に左右一対のアーム６３を付勢するコイルばね６９と、下側操作レバー６６の先端に取り付けられたカムフォロア６７及びこのカムフォロア６７に当接するカム面を有し、相互に接近離反する左右一対の操作部材７０からなるカム機構と、左右一対の下側操作レバー６６の先端部をそれぞれ外側に付勢するコイルばね７１とを備えており、上側操作レバー６４と下側操作レバー６６とは、同一回転軸に固定されることで、一体的に回動するようになっている。
【００３２】
以下、チューブタイプの物品Ｇの筒状シュリンクフィルムＦへの挿入動作について説明する。まず、図１２（ａ）に示すように、予備開口手段４２（上側吸引パッド４２ａ）が筒状シュリンクフィルムＦを予備的に開口した後、図１１（ａ）に示すように、左右一対の操作部材７０を最も離反させることによって、左右一対の可動ガイド６２を閉じた状態で、図１２（ｂ）に示すように、固定ガイド６１及び可動ガイド６２が予備開口された筒状シュリンクフィルムＦに挿入される。
【００３３】
続いて、図１１（ｂ）に示すように、左右一対の操作部材７０を相互に接近させることによって、左右一対の下側操作レバー６６の先端部を相互に接近させると、これに伴って、左右一対の上側操作レバー６４の先端部が相互に離反するので、コイルばね６９の付勢力によって可動ガイド６２も離反し、図１２（ｃ）に示すように、この可動ガイド６２によって筒状シュリンクフィルムＦの開口端が左右方向に広げられ、この状態で、物品Ｇが、その扁平な胴部先端側から筒状シュリンクフィルムＦ内に挿入される。
【００３４】
チューブタイプの物品Ｇの場合、扁平な先端側から略円形のキャップ側に向かって、胴部形状が変化していくので、物品Ｇの扁平な胴部先端が筒状シュリンクフィルムＦ内に挿入された後は、その挿入量が大きくなるに従って、筒状シュリンクフィルムＦの断面形状が円形状に近づいていき、図１１（ｃ）及び図１２（ｄ）に示すように、左右一対の可動ガイド６２が筒状シュリンクフィルムＦに押されて相互に接近しながら、物品Ｇが挿入されることになる。
【００３５】
以上のように、こういった拡開手段６０を搭載した開口・挿入ユニットでは、左右一対の可動ガイド６２が、筒状シュリンクフィルムＦの開口端を通過する物品Ｇの断面形状に応じて、開閉するようになっているので、包装しようとしている物品Ｇが、全長に渡って断面形状が大きく変化するチューブ容器等のようなものであっても、物品Ｇにおける筒状シュリンクフィルムＦの開口端を通過する部分の形状に合わせて筒状シュリンクフィルムＦの開口端を拡開することができ、物品Ｇを筒状シュリンクフィルムＦに円滑に挿入することができる。
【００３６】
なお、上述した各実施形態では、物品Ｇの筒状シュリンクフィルムＦへの挿入開始から挿入完了までの間、下側固定ガイド４４ａ及び上側可動ガイド４４ｂや固定ガイド６１及び可動ガイド６２を、常時、筒状シュリンクフィルムＦ内に挿入しているが、これに限定されるものではなく、物品Ｇの挿入端部を筒状シュリンクフィルムＦに挿入した後は、側固定ガイド４４ａ及び上側可動ガイド４４ｂや固定ガイド６１及び可動ガイド６２を筒状シュリンクフィルムＦの外側に待避させるようにしてもよい。このように、物品Ｇの挿入端部が筒状シュリンクフィルムＦに挿入された後、側固定ガイド４４ａ及び上側可動ガイド４４ｂや固定ガイド６１及び可動ガイド６２を筒状シュリンクフィルムＦから待避させるようにしておくと、全長に渡って断面形状が大きく変化するチューブ容器等のようなものであっても、筒状シュリンクフィルムＦ自体が物品Ｇに沿うように変形しながら、物品Ｇが筒状シュリンクフィルムＦ内に挿入されていくことになり、物品Ｇを筒状シュリンクフィルムＦに円滑に挿入することができる。
【００３７】
また、上述した各実施形態では、台紙Ｍに対して筒状シュリンクフィルムＦを傾けずに真っ直ぐな姿勢で固着した包材ＭＦを使用しているが、例えば、台紙Ｍに対して筒状シュリンクフィルムＦを傾けた状態で固着した包材を使用する場合は、各位置決めガイド３２を旋回可能に回転テーブル３１に取り付け、筒状シュリンクフィルムＦの長手方向が物品Ｇの押出方向を向くように、旋回機構によって、位置決めガイド３２を旋回させることで、台紙Ｍを傾けた状態で物品挿入位置にセットすればよい。また、物品挿入位置δにおいて筒状シュリンクフィルムＦの長手方向が物品Ｇの押出方向を向くように、回転テーブル３１に対して、各位置決めガイド３２を傾けた状態で取り付けておき、包材ＭＦを傾けた状態で供給するようにしてもよい。
【００３８】
また、上述した各実施形態では、包材ＭＦを、回転テーブル３１によって、間欠的に物品供給位置γに供給し、包材ＭＦを停止させた状態で筒状シュリンクフィルムＦへの物品Ｇの挿入作業を行っているが、これに限定されるものではなく、例えば、物品Ｇと包材ＭＦとを、相互に対向させた状態で共に搬送しながら、筒状シュリンクフィルムＦの開口作業及び筒状シュリンクフィルムＦへの物品Ｇの挿入作業を行うことで、高速運転に対応することが可能になる。具体的には、包材ＭＦにおける筒状シュリンクフィルムＦの開口端と物品Ｇの挿入端部とが対向した状態で共に搬送されるように、物品供給ユニットと包材・中間包装体搬送ユニットとを対向配置すると共に、物品供給ユニットを構成しているバケットコンベアの各バケット毎に開口・挿入ユニットを搭載することになる。この場合、包材・中間包装体搬送ユニットが中間包装体搬出ユニットを兼用することになるので、中間包装体搬出ユニットを別途設ける必要はない。
【００３９】
また、上述した各実施形態では、台紙Ｍに筒状シュリンクフィルムＦが予め固着された包材ＭＦを使用して台紙付きフィルム包装体ＰＧを製造しているが、例えば、図１３（ａ）〜（ｇ）に示すように、台紙Ｍに固着しない状態で、筒状シュリンクフィルムＦ内に物品Ｇを挿入した後、この中間包装体を台紙Ｍに固着し、これを加熱することによって、筒状シュリンクフィルムＦを熱収縮させるようにしてもよく、また、図１４（ａ）〜（ｇ）に示すように、台紙Ｍに固着しない状態で、筒状シュリンクフィルムＦ内に物品Ｇを挿入した後、この中間包装体を先に加熱することで、筒状シュリンクフィルムＦを熱収縮させたフィルム包装体を形成し、このフィルム包装体を台紙Ｍに固着するようにしてもよい。特に、後者の製造方法を採用すると、台紙Ｍに対するフィルム包装体の取付姿勢を任意に設定することができるので、製造可能な台紙付きフィルム包装体ＰＧのバリエーションが広がるという効果が得られる。なお、図１３及び図１４における符号ＳＰは筒状シュリンクフィルムＦを予備開口する吸引パッドを、符号ＮＦは筒状シュリンクフィルムＦを拡開するガイド体をそれぞれ示している。
【００４０】
また、上述した各実施形態では、台紙Ｍと筒状シュリンクフィルムＦとからなる包材を使用して台紙付きフィルム包装体ＰＧを製造しているが、筒状シュリンクフィルムに代えて筒状ストレッチフィルムを使用することも可能である。その場合は、例えば、図１５（ａ）〜（ｆ）に示すように、台紙Ｍに固着しない状態で、物品Ｇに筒状ストレッチフィルムＳを装着した後、このフィルム包装体を台紙Ｍに固着すればよい。なお、図１５における符号ＳＰは筒状ストレッチフィルムＳを予備開口する吸引パッドを、符号ＮＦは筒状ストレッチフィルムＳを拡開するガイド体をそれぞれ示している。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、物品をフィルムによって包装したフィルム包装体を台紙に固着した台紙付きフィルム包装体の製造を自動化する場合に利用することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１ 台紙付きフィルム包装体の製造装置
１０ 包材供給ユニット
１１ ストッカ
１１ａ 係止爪
１２ 包材取出手段
１２ａ 吸引パッド
１３ 包材載置台
１４ プッシャ
２０ 物品供給ユニット
２１ バケットコンベア
２２ プッシャ
３０ 包材・中間包装体搬送ユニット
３１ 回転テーブル
３２ 位置決めガイド
３２ａ 切欠部
３３ 開閉機構
３４ 吸引パッド
４０ 開口・挿入ユニット（物品挿入ユニット）
４１ 物品載置台（載置台）
４２ 予備開口手段
４２ａ 上側吸引パッド
４３ 拡開手段
４４ａ 下側固定ガイド（ガイド体）
４４ｂ 上側可動ガイド（ガイド体）
４５ 回動アーム
４６ 開閉操作レバー
４７ａ カムフォロア
４７ｂ 操作部材
４８ コイルばね
４９ プッシャ（物品押込手段）
５０ 中間包装体搬出ユニット
５１ スライドレール
５２ スライドガイド
５３ 昇降シリンダ
５４ 掛止爪
５５ 固定アーム
５６ 進退シリンダ
５７ 回動アーム
５８ リンク
５９ ベルトコンベア
６０ 拡開手段
６１ 固定ガイド
６２ 可動ガイド
６３ アーム
６４ 上側操作レバー
６５ カムフォロア
６６ 下側操作レバー
６７ カムフォロア
６８ ブロック
６９ コイルばね
７０ 操作部材
７１ コイルばね
Ｆ 筒状シュリンクフィルム
Ｓ 筒状ストレッチフィルム
Ｇ 物品
Ｍ 台紙
ＭＦ 包材
ＰＧ 台紙付きフィルム包装体
ＲＰ 中間包装体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
台紙に筒状フィルムが固着された包材における筒状フィルムに物品を挿入するための物品挿入ユニットであって、
物品を寝かせた状態で載置する載置台と、
包材を、その筒状フィルムの開口端が前記載置台に載置された物品の挿入端部と対向するように、その台紙部分を保持する保持手段と、
前記保持手段によって包材を保持した状態で、筒状フィルムを予備的に開口する予備開口手段と、
前記予備開口手段によって予備的に開口した筒状フィルムの開口端を物品の挿入端部より大きく拡開する拡開手段と、
前記拡開手段によって開口端が拡開された筒状フィルムに物品を押し込む物品押込手段とを備え、
前記拡開手段は、相対的に開閉可能な複数のガイド体を有し、予備開口された筒状フィルムの開口端に、閉じた状態の前記ガイド体を挿入し、そのガイド体を開くことによって筒状フィルムを拡開するようにしたことを特徴とする物品挿入ユニット。
【請求項２】
前記ガイド体は、筒状フィルムの開口端を通過する物品の断面形状に応じて、開閉するようになっている請求項１に記載の物品挿入ユニット。
【請求項３】
物品の挿入端が筒状フィルムの開口端に挿入されると、前記ガイド体は筒状フィルムの外側に待避するようになっている請求項１に記載の物品挿入ユニット。
【請求項１】
台紙に筒状フィルムが固着された包材における筒状フィルムに物品を挿入するための物品挿入ユニットであって、
物品を寝かせた状態で載置する載置台と、
包材を、その筒状フィルムの開口端が前記載置台に載置された物品の挿入端部と対向するように、その台紙部分を保持する保持手段と、
前記保持手段によって包材を保持した状態で、筒状フィルムを予備的に開口する予備開口手段と、
前記予備開口手段によって予備的に開口した筒状フィルムの開口端を物品の挿入端部より大きく拡開する拡開手段と、
前記拡開手段によって開口端が拡開された筒状フィルムに物品を押し込む物品押込手段とを備え、
前記拡開手段は、相対的に開閉可能な複数のガイド体を有し、予備開口された筒状フィルムの開口端に、閉じた状態の前記ガイド体を挿入し、そのガイド体を開くことによって筒状フィルムを拡開するようにしたことを特徴とする物品挿入ユニット。
【請求項２】
前記ガイド体は、筒状フィルムの開口端を通過する物品の断面形状に応じて、開閉するようになっている請求項１に記載の物品挿入ユニット。
【請求項３】
物品の挿入端が筒状フィルムの開口端に挿入されると、前記ガイド体は筒状フィルムの外側に待避するようになっている請求項１に記載の物品挿入ユニット。
【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】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１２−２３２７５１（Ｐ２０１２−２３２７５１Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１００５５３（Ｐ２０１１−１００５５３）
【出願日】平成２３年４月２８日（２０１１．４．２８）
【出願人】（０００２３８００５）株式会社フジシールインターナショナル (641)
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２８日（２０１１．４．２８）
【出願人】（０００２３８００５）株式会社フジシールインターナショナル (641)
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