(57)【要約】  シュリンクフィルムが装着される物品の形状に応じて比較的低温の第１水蒸気による熱収縮と比較的高温の第２水蒸気による熱収縮とを組み合わせて用いることで好適なシュリンクフィルムの装着状態を実現する。  シュリンクフィルム（Ｓ）を加熱により収縮させて物品（Ｂ）の周囲に装着するシュリンクフィルムの加熱収縮装置（１０）であって、シュリンクフィルムの一部分を収縮させる部分収縮ゾーン（Ｚ１）と、シュリンクフィルム全体の大部分を収縮させる全体収縮ゾーン（Ｚ２）とを備える。部分収縮ゾーン（Ｚ１）では、シュリンクフィルムに比較的低温の第１水蒸気を噴き付けて部分的に収縮させてシュリンクフィルムを物品に固定し、全体収縮ゾーン（Ｚ２）では、シュリンクフィルムに比較的高温の第２水蒸気を噴き付けて全体的に収縮させることによりシュリンクフィルムを物品に装着する。
2014208155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シュリンクフィルムが被嵌された物品を搬送するコンベヤを囲んで設けられ、前記シュリンクフィルムを加熱により収縮させて物品の周囲に装着するシュリンクフィルムの加熱収縮装置であって、
前記シュリンクフィルムの一部分を収縮させる部分収縮ゾーンと、前記シュリンクフィルム全体の大部分を収縮させる全体収縮ゾーンとを備え、
前記部分収縮ゾーンでは、前記シュリンクフィルムに比較的低温の第１水蒸気および比較的高温の第２水蒸気の一方を噴き付けて部分的に収縮させて前記シュリンクフィルムを前記物品に固定し、
前記全体収縮ゾーンでは、前記シュリンクフィルムに前記第１水蒸気および前記第２水蒸気の他方を噴き付けて全体的に収縮させることにより前記シュリンクフィルムを前記物品に装着する、
シュリンクフィルムの加熱収縮装置。
【請求項２】
請求項１に記載のシュリンクフィルムの加熱収縮装置において、
前記全体収縮ゾーンに対して前記物品の搬送方向下流側に設けられ、前記シュリンクフィルムについて収縮が不足した部分に追加収縮を行う追加収縮ゾーンをさらに備え、該追加収縮ゾーンでは前記第１水蒸気、前記第２水蒸気、または熱風が用いられる、シュリンクフィルムの加熱収縮装置。
【請求項３】
請求項２に記載のシュリンクフィルムの加熱収縮装置において、
前記物品はＰＥＴボトルであり、前記部分収縮ゾーンでは前記第１水蒸気、前記全体収縮ゾーンでは前記第２水蒸気、前記追加収縮ゾーンでは前記第１水蒸気がそれぞれ用いられる、シュリンクフィルムの加熱収縮装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のシュリンクフィルムの加熱収縮装置において、
前記全体収縮ゾーンは前記コンベヤの両側および上方を覆うカバーと、該カバーに設けられて前記シュリンクフィルムが全体収縮された状態を外側から透明部材を介して観察できる窓とを有する、シュリンクフィルムの加熱収縮装置。
【請求項５】
請求項４に記載のシュリンクフィルムの加熱収縮装置において、
前記窓を介しての観察結果に応じて前記追加収縮ゾーンにおいて前記第１水蒸気、前記第２水蒸気、または前記熱風を前記シュリンクフィルムに向けて噴き付けるノズルの高さ位置および噴き付け幅の少なくとも一方を前記カバーの外側から調整可能に構成されている、シュリンクフィルムの加熱収縮装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載のシュリンクフィルムの加熱収縮装置において、
前記第１水蒸気または前記第２水蒸気を前記シュリンクフィルムに噴き付けるノズルは前記物品の搬送方向に並んで配置される一対のノズル部材により構成され、該一対のノズル部材は個別に高さ位置および水平方向に対する角度を調整可能に構成されている、シュリンクフィルムの加熱収縮装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シュリンクフィルムの加熱収縮装置に係り、特に、ＰＥＴボトル、ビール瓶、カップ容器などの物品の周囲に被嵌された筒状のシュリンクフィルムを加熱収縮させて装着するシュリンクフィルムの加熱収縮装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、清涼飲料等の液体飲料が充填されるＰＥＴボトル等の容器には、通常、商品名や内容物表示等が印刷されたシュリンクフィルムからなる筒状のラベルが装着されている。
このラベルは、容器を所定の搬送路に沿って搬送するコンベヤと、コンベヤによって搬送される容器に未収縮の筒状ラベルを被嵌するラベル被嵌装置と、容器に被嵌された筒状ラベルを加熱収縮させる加熱収縮装置とを備えたラベル装着システムによって連続的に容器に装着されるのが一般的である。【０００３】
こういったラベル装着システムに設けられる加熱収縮装置は、筒状ラベルが被嵌された容器を搬送するコンベヤを覆うようにして設置される加熱処理室と、この加熱処理室を通過する容器に被嵌された筒状ラベルを熱風や水蒸気によって加熱する加熱手段とを備えており、容器が加熱処理室を通過する間に筒状ラベルを加熱収縮させることが行われている。【０００４】
ここで、熱風によって筒状ラベルを加熱する場合、ヒータによって１００〜２００℃程度に加熱した空気を容器に被嵌された筒状ラベルに局部的に噴き付けることになるので、筒状ラベル全体を均一に熱収縮させることができず、筒状ラベルに印刷されているデザインや文字が歪み、綺麗に仕上げることができないという問題があった。【０００５】
これに対し、水蒸気によって筒状ラベルを加熱すると、筒状ラベル全体を均一に熱収縮させることができるので、筒状ラベルに印刷されているデザインや文字が歪みにくく、綺麗に仕上げることができるが、筒状ラベルや容器の表面に水滴が付着し、箱詰めされたときに段ボール箱等が濡れてしまうという問題がある。【０００６】
上述したような熱風および水蒸気による筒状ラベルの加熱収縮による問題を解消するため、例えば特許文献１には、高温の過熱水蒸気を用いて筒状ラベルを加熱収縮させるシュリンクフィルムの加熱収縮装置が開示されている。【０００７】
このように過熱水蒸気を用いてシュリンクフィルムを加熱収縮させることにより、シュリンクフィルムに印刷されているデザインや文字が歪みにくく綺麗に仕上げることができるとともに、飽和水蒸気は容易に潜熱（蒸発のエンタルピー）を放出して容易に凝縮してしまうが、過熱水蒸気はそのエンタルピーが大きいためにラベル収縮のためにエンタルピーの一部が減少しても飽和温度までは凝縮することがないので、シュリンクフィルムや物品の表面に水滴が付着することなく筒状ラベルの装着が行えると記載されている。【０００８】
また、過熱水蒸気は飽和水蒸気に比べて熱容量が大きくシュリンクフィルムを瞬時に限界収縮率まで熱収縮させることができるので、加熱処理室の長さを短くすることができて省スペース化を図ることができ、しかも、加熱処理室への供給量を飽和水蒸気の場合よりも少なくすることができると記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−１５００６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記特許文献１に記載されるように過熱水蒸気によって筒状のシュリンクフィルム全体を一気に熱収縮させて装着するのではなく、シュリンクフィルムが装着される物品の形状等によっては、比較的低温の第１水蒸気を用いてシュリンクフィルムの一部を収縮させて物品に対するシュリンクフィルムの位置決めを行い、比較的高温の第２水蒸気を用いてシュリンクフィルムの他の部分を収縮させた方が良好な装着状態となる場合がある。例えば、シュリンクフィルが装着される物品がテーパー状の側面を有するカップ容器である場合、シュリンクフィルム全体を一気に熱収縮させると、シュリンクフィルムの装着位置がテーパー状の側面上で所望位置からずれてしまうことがある。また、物品の側面に補強やデザイン性向上のためのリブや凹部がある場合、過熱水蒸気で一気に熱収縮させるとシュリンクフィルムが食い込み過ぎた状態となってフィルムに印刷されているデザインや文字の歪みが大きくなることがあることから、これを解消するために第１水蒸気と第２水蒸気とによる２段階の熱収縮とすることが好ましい場合がある。【００１１】
これとは逆に、シュリンクフィルムが装着される物品の形状等によっては、シュリンクフィルムを大きく熱収縮させる必要がある部分については第２水蒸気を用いて収縮させ、他の部分については第１水蒸気を用いて収縮させた方が良い場合がある。例えば、胴部と口部近傍の首部との直径差が大きい、例えばビール瓶のような容器の場合には、首部については第２水蒸気を用いてシュリンクフィルムを大きく熱収縮させて密着させ、他の部分については第１水蒸気を用いて熱収縮させることが好ましい。【００１２】
本発明の目的は、シュリンクフィルムが装着される物品の形状に応じて、比較的低温の第１水蒸気による熱収縮とこれより比較的高温の第２水蒸気による熱収縮とを組み合わせて用いることで、好適なシュリンクフィルムの装着状態を実現できる、シュリンクフィルムの加熱収縮装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係るシュリンクフィルムの加熱収縮装置は、シュリンクフィルムが被嵌された物品を搬送するコンベヤを囲んで設けられ、前記シュリンクフィルムを加熱により収縮させて物品の周囲に装着するシュリンクフィルムの加熱収縮装置であって、前記シュリンクフィルムの一部分を収縮させる部分収縮ゾーンと、前記シュリンクフィルム全体の大部分を収縮させる全体収縮ゾーンとを備え、前記部分収縮ゾーンでは、前記シュリンクフィルムに比較的低温の第１水蒸気および比較的高温の第２水蒸気の一方を噴き付けて部分的に収縮させて前記シュリンクフィルムを前記物品に固定し、前記全体収縮ゾーンでは、前記シュリンクフィルムに前記第１水蒸気および前記第２水蒸気の他方を噴き付けて全体的に収縮させることにより前記シュリンクフィルムを前記物品に装着するものである。
ここで、本願の明細書および特許請求の範囲において「第１水蒸気」とは１気圧の条件下で温度が１００℃以下となる水蒸気である。また、本願の明細書および特許請求の範囲において「第２水蒸気」とは１気圧を基準としたときに温度が１００℃よりも高く３００℃以下となる過熱水蒸気であり、好ましくは１２０℃〜３００℃、より好ましくは１５０℃〜１８０℃の過熱水蒸気である。【００１４】
本発明に係るシュリンクフィルムの加熱収縮装置において、前記全体収縮ゾーンに対して前記物品の搬送方向下流側に設けられ、前記シュリンクフィルムについて収縮が不足した部分に追加収縮を行う追加収縮ゾーンをさらに備え、該追加収縮ゾーンでは前記第１水蒸気、前記第２水蒸気、または熱風が用いられてもよい。【００１５】
また、本発明に係るシュリンクフィルムの加熱収縮装置において、前記物品はＰＥＴボトルであり、前記部分収縮ゾーンでは前記第１水蒸気、前記全体収縮ゾーンでは前記第２水蒸気、前記追加収縮ゾーンでは前記第１水蒸気がそれぞれ用いられてもよい。【００１６】
また、本発明に係るシュリンクフィルムの加熱収縮装置において、前記全体収縮ゾーンは前記コンベヤの両側および上方を覆うカバーと、該カバーに設けられて前記シュリンクフィルムが全体収縮された状態を外側から透明部材を介して観察できる窓とを有してもよい。【００１７】
この場合、前記窓を介しての観察結果に応じて前記追加収縮ゾーンにおいて前記第１水蒸気、前記第２水蒸気、または前記熱風を前記シュリンクフィルムに向けて噴き付けるノズルの高さ位置および噴き付け幅の少なくとも一方を前記カバーの外側から調整可能に構成されていてもよい。【００１８】
さらに、本発明に係るシュリンクフィルムの加熱収縮装置において、前記第１水蒸気または前記第２水蒸気を前記シュリンクフィルムに噴き付けるノズルは前記物品の搬送方向に並んで配置される一対のノズル部材により構成され、該一対のノズル部材は個別に高さ位置および水平方向に対する角度を調整可能に構成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係るシュリンクフィルムの加熱収縮装置によれば、シュリンクフィルムが装着される物品の形状に応じて、比較的低温の第１水蒸気による熱収縮とこれより比較的高温の第２水蒸気による熱収縮とを組み合わせて用いることで、好適なシュリンクフィルムの装着状態を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態であるシュリンクフィルムの加熱収縮装置の全体を概略的に示す正面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【図３】部分収縮ゾーンに設けられる一対のノズルを示す正面図である。
【図４】全体収縮ゾーンに設けられる一対のノズルを示す正面図である。
【図５】追加収縮ゾーンに設けられる一対のノズルを示す正面図である。
【図６】（ａ）〜（ｅ）はＰＥＴボトルに装着されるシュリンクフィルムが熱収縮して装着される状態を段階的に示す図である。
【図７】第２実施形態であるシュリンクフィルムの加熱収縮装置の全体を概略的に示す正面図である。
【図８】（ａ）〜（ｅ）は第２実施形態の加熱収縮装置においてビール瓶型の容器にシュリンクフィルムが熱収縮して装着される状態を段階的に示す図である。
【図９】第３実施形態であるシュリンクフィルムの加熱収縮装置の全体を概略的に示す正面図である。
【図１０】（ａ）〜（ｄ）は第３実施形態の加熱収縮装置においてカップ容器にシュリンクフィルムが熱収縮して装着される状態を段階的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明に係る実施形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。この説明において、具体的な形状、材料、数値、方向等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等にあわせて適宜変更することができる。また、以下において複数の実施形態や変形例などが含まれる場合、それらの特徴部分を適宜に組み合わせて用いることは当初から想定されている。
【００２２】
以下においては、シュリンクフィルムが装着される物品が、飲料を収容するＰＥＴボトルやビール瓶などのボトル容器、カップ麺等の食品を収容するカップ容器であるものとして説明するが、これに限定されるものではなく、シュリンクフィルムを熱収縮させて周囲に密着させることにより包装される物品はどのようなものであってもよい。
【００２３】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態であるシュリンクフィルムの加熱収縮装置（以下、適宜に加熱収縮装置とだけいう）１０の全体を概略的に示す正面図である。また、図２は、図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【００２４】
加熱収縮装置１０は、シュリンクフィルムＳが被嵌されたボトル容器Ｂを搬送するコンベヤ２を囲んで設けられ、シュリンクフィルムＳを加熱により収縮させてボトル容器の周囲に装着するためのものである。ボトル容器Ｂは、コンベヤ２上に所定間隔を空けて載置された状態で、矢印Ｅ方向に連続的に搬送されるようになっている。
【００２５】
コンベヤ２によって加熱収縮装置１０に搬入されるボトル容器Ｂ（図１中の右側に図示）の周囲には、筒状のシュリンクフィルムＳが被嵌されている。シュリンクフィルムＳは、図示しないフィルム被嵌装置において、長尺状の筒状フィルムを所定長さごとに切断したものを略円筒状に開口させ、この状態で開口したシュリンクフィルムＳの内側にボトル容器Ｂが挿入されることにより被嵌される。シュリンクフィルムＳには、例えば、延伸ポリスチレンフィルム、高収縮ポリエチレンテレフタレートフィルム、一般の熱収縮性ポリエチレンテレフタレートフィルムなどが好適に用いられる。
【００２６】
加熱収縮装置１０は、シュリンクフィルムＳが被嵌されたボトル容器Ｂを搬送するコンベヤ２に沿って設けられる加熱収縮ゾーンを形成するためのトンネル状のカバー１２を備える。カバー１２は、例えば金属板によって形成され、図１および図２に示すように、コンベヤ２を挟んだ両側と上方とを覆って設けられている。
【００２７】
加熱収縮装置１０は、フレーム状の脚部１４によって支持されて、工場内の床面上において適当な高さ位置となるように設置されている。また、加熱収縮装置１０を構成するカバー１２の天井部には、複数の排気ダクト１６が設けられている。排気ダクト１６は、加熱収縮装置１０の内部において用いられた水蒸気を外部に排気するためのものである。排気ダクト１６から排気された水蒸気は、後述する蒸気発生装置に循環供給されるようにしてもよい。このようにすることで、水蒸気の発生や加熱に用いられる電力および水を節約することができ、資源およびランニングコストを低減できる利点がある。
【００２８】
加熱収縮装置１０は、ボトル容器Ｂに被嵌されたシュリンクフィルムＳの熱収縮のさせ方が異なる３つのゾーンに区画されている。具体的には、コンベヤ２によるボトル容器Ｂの搬送方向上流側から順に、ボトル容器Ｂに被嵌されたシュリンクフィルムＳの一部分を収縮させる部分収縮ゾーンＺ１、シュリンクフィルムＳの全体の大部分を収縮させる全体収縮ゾーンＺ２、および、シュリンクフィルムの収縮不足部分を追加的に収縮させる追加収縮ゾーンＺ３に分けられる。
【００２９】
また、加熱収縮装置１０は、蒸気発生装置１８および蒸気加熱装置２０を備えている。
蒸気発生装置１８は、各ゾーンＺ１〜Ｚ３に供給するための第１水蒸気を生成するためのものである。蒸気発生装置１８で生成された１００℃以下の第１水蒸気は、配管２２，２４を介して部分収縮ゾーンＺ１および追加収縮ゾーンＺ３に供給されるとともに、配管２６を介して蒸気加熱装置２０に供給される。
【００３０】
蒸気加熱装置２０は、蒸気発生装置１８から供給される第１水蒸気を常圧で加熱して約１５０℃〜１８０℃の第２水蒸気（または過熱水蒸気）を生成するためのものである。第２水蒸気を生成するための加熱手段としては、例えば、電磁加熱誘導式のものを用いることができる。蒸気加熱装置２０により生成された第２水蒸気は、配管２８を介して全体収縮ゾーンＺ２に供給される。
【００３１】
加熱収縮装置１０のカバー１２の少なくとも一方の側面には、複数の窓１３が形成されている。本実施形態では、各々ゾーンＺ１〜Ｚ３に窓１３がそれぞれ２つずつ設けられている。窓１３は、カバー１２の側面に形成された略長方形状の開口部に例えば、ガラス製または樹脂製の透明板を配置することによって構成される。これにより、加熱収縮装置１０のオペレータは、窓１３を介して内部でのシュリンクフィルムＳの収縮具合を各ゾーンＺ１〜Ｚ３に直接視認またはカメラ撮影による画像によって確認することができる。
【００３２】
また、加熱収縮装置１０のカバー１２には、それぞれ一対のハンドル３０およびノブ３２が設けられている。ハンドル３０およびノブ３２は、後述するノズルによる水蒸気の噴き付け状態をオペレータがカバー外側から調整可能にするためのものである。その詳細について、図２に加えて図３も参照して、次に説明する。
【００３３】
図３は、加熱収縮装置１０の部分収縮ゾーンＺ１に設けられたノズル対３４を示す正面図である。本実施形態では、図２に示すようなノズル対３４がコンベヤ２を挟んだ両側に、コンベヤ２の長手方向に沿って配置されているが、図３では一方のノズル対３４だけが示されている。
【００３４】
図２に示すように、加熱収縮装置１０の部分収縮ゾーンＺ１には、コンベヤ２を挟んで両側にノズル対３４がそれぞれ設置されている。ノズル対３４は、蒸気発生装置１８から配管２２を介して供給された１００℃以下の第１水蒸気を、コンベヤ２によって搬送されるボトル容器Ｂに被嵌されたシュリンクフィルムＳの一部分に噴き付けて収縮させるようになっている。
【００３５】
より詳しくは、ノズル対３４は、図３に示すように、２つのノズル部材３４ａ，３４ｂを有している。各ノズル部材３４ａ，３４ｂは、それぞれ角形金属管によって構成されており、コンベヤ２に対向する側面にはノズル孔３６が一列に並んで形成されている。本実施形態における加熱収縮装置１０の部分収縮ゾーンＺ１において、ノズル部材３４ａ，３４ｂは、ノズル孔３６の列がコンベヤ２による容器搬送方向に沿い、かつ、ボトル容器Ｂに被嵌されたシュリンクフィルムＳの下端部に対向する向きで設置されている。
【００３６】
なお、ノズル孔３６の形状、大きさ、および配列ピッチ等は、シュリンクフィルムＳの熱収縮特性等に応じて適宜に設定することができる。また、ノズル孔３６が形成された側面をノズル部材３４ａ，３４ｂにボルト等で取り付けられるノズルプレートとして構成し、このノズルプレートを交換することによって第１水蒸気の噴き付け量等を変更するようにしてもよい。
【００３７】
図２および図３に示すように、ノズル部材３４ａ，３４ｂは、略Ｌ字状の正面形状を有するブラケット３８の下端部にボルト締めによって取り付けられている。このブラケット３８に形成されるノズル部材３４ａ，３４ｂの取付孔４０は、略円弧状をなす長孔として形成されている。これにより、ボルトを緩めた状態で取付孔４０中をボルトが移動することが可能となり、その結果、ノズル部材３４ａ，３４ｂをブラケット３８に対して回動させて個別に角度を調整できるようになっている。
【００３８】
上記ノズル部材３４ａ，３４ｂが取り付けられているブラケット３８の上部は上方に細長く延在しており、その一方側縁部にラック４２が形成されている。このラック４２には、ピニオンギヤ４４が噛合している。ピニオンギヤ４４は、図２において図示を省略しているが、カバー１２の外側に設けられたハンドル３０に連結されて加熱収縮装置１０内で回転可能に支持されている軸部材４６に固定されている。
【００３９】
また、加熱収縮装置１０の内部では、脚部１４の上に支持フレーム５０が立設されており、この支持フレーム５０の上部には支持プレート５２がコンベヤ２による容器搬送方向と直交する方向に延在するように取り付けられている。支持プレート５２には、略Ｔ字状をなすノズル保持プレート５４の上部がボルト５５によって取り付けられている。そして、支持プレート５２の下部５６は垂下して延在しており、その下部５６には上記ノズル部材３４ａ，３４ｂが取り付けられているブラケット３８が上方方向にガイドされながら移動できるように設けられている。
【００４０】
このような構成により、カバー外側でオペレータがハンドル３０を回転操作すると、軸部材４６を介してピニオンギヤ４４が回転し、その回転に応じてラック４２が上下方向に移動する。これにより、ノズル部材３４ａ，３４ｂの高さ位置、すなわち筒状のシュリンクフィルムＳの軸方向に関する第１水蒸気の噴き付け位置を、個別に調整することができるように構成されている。
【００４１】
さらに、ノズル保持プレート５４の上部は、支持プレート５２上にボルト５５によってスライド移動可能に取り付けられている。コンベヤ２を挟んで両側に設置されるノズル対３４をそれぞれ保持する２つのノズル保持プレート５４は、支持プレート５２に回転可能に軸支されたリンク機構５８によって連結されている。そして、カバー１２の外側から加熱収縮装置１０の内部に延びるノブ３２の端部がコンベヤ２の前側にあるノズル保持プレート５４の上端縁部に連結されている。
【００４２】
このような構成により、加熱収縮装置１０のオペレータがノブ３２を押し込み操作すると、リンク機構５８を介して２つのノズル保持プレート５４が互いに接近する方向に移動し、反対にノブを引っ張り操作すると２つのノズル保持プレート５４が互いに遠ざかる方向に移動する。これにより、本実施形態では、カバー１２の外側から、ノズル部材３４ａ，３４ｂとボトル容器Ｂに被嵌されたシュリンクフィルムＳとの間の距離Ｄを調整することができる。このことは、ノズル部材３４ａ，３４ｂから噴き出される第１水蒸気はノズル部材３４ａ，３４ｂから遠ざかるほど広がることから、シュリンクフィルムＳに対する第１水蒸気の噴き付け幅を調整可能になっているといえる。
【００４３】
次に、図４を参照して、加熱収縮装置１０の全体収縮ゾーンＺ２について説明する。図４は、全体収縮ゾーンＺ２に設けられるノズル対３４を示す正面図である。全体収縮ゾーンＺ２におけるノズル対３４の角度調整機構、高さ調整機構、および、噴き付け幅調整機構については、部分収縮ゾーンＺ１と同様であるため説明を省略する。ここでの相違点は、ノズル部材のノズル孔が数列形成されていること、および、シュリンクフィルムＳに第２水蒸気が噴き付けられることであるため、これらについてのみ説明する。
【００４４】
全体収縮ゾーンＺ２におけるノズル対３４は、２つのノズル部材３４ｃ，３４ｄを含む。各ノズル部材３４ｃ，３４ｄのコンベヤ２側に向いた側面には、ノズル孔３６の列が上下方向に例えば４〜６列並んで設けられている。このようにノズル孔３６を数列で配置することで、シュリンクフィルムＳの軸方向に関する噴き付け面積（または噴き付け幅）を大きく確保することができる。
【００４５】
また、全体収縮ゾーンＺ２では、２つのノズル部材３４ｃ，３４ｄをコンベヤ２に対してそれぞれ所定角度傾けて一直線状に並ぶように設定されている。より詳しくは、コンベヤ２によって搬送されるボトル容器Ｂの周囲のシュリンクフィルムＳに対して下から上へと全体的に過熱水蒸気を噴き付けて、シュリンクフィルムＳを熱収縮させてボトル容器Ｂに密着した状態に装着するようにしている。
【００４６】
次に、図５を参照して、加熱収縮装置１０における追加収縮ゾーンＺ３について説明する。図５は、加熱収縮装置１０の追加収縮ゾーンに設けられるノズル対３４を示す正面図である。追加収縮ゾーンＺ３の構成は、ノズル部材３４ａ，３４ｂの構成および第１水蒸気を用いることを含めて部分収縮ゾーンＺ１と同じであるため、ここでの重複する説明は行わない。
【００４７】
図５に示すように、ノズル対３４に含まれる２つのノズル部材３４ａ，３４ｂは、異なる高さ位置でコンベヤ２による容器搬送方向と平行にそれぞれ設置されている。上述したように、追加収縮ゾーンＺ３は、シュリンクフィルムＳの収縮不足部分を追加的に収縮させるための領域である。そのため、図５では、２つのノズル部材３４ａ，３４ｂのうち容器搬送方向（矢印Ｅ方向）の上流側に位置するノズル部材３４ａは、ボルト容器Ｂに被嵌されたシュリンクフィルムＳの上下方向の中間位置に向けて第１水蒸気が噴出されるようにノズル孔３６の高さ位置に設定されている例が示される。また、下流側に位置するノズル部材３４ｂは、シュリンクフィルムＳの上端部に第１水蒸気を噴き付けて、ボトル容器Ｂの胴部から口部に向かって傾斜が急になる部分にシュリンクフィルムＳの上端部が密着するように収縮させる例が示されている。
【００４８】
続いて、図６を参照して、上記構成からなる加熱収縮装置１０におけるシュリンクフィルムの熱収縮による装着動作について説明する。図６（ａ）〜（ｅ）は例えばＰＥＴボトルであるボトル容器Ｂに装着されるシュリンクフィルムＳが熱収縮して装着される状態を段階的に示す図である。
【００４９】
図６（ａ）に示すように、未収縮のシュリンクフィルムＳが被嵌されたボトル容器Ｂは、コンベヤ２によって、まず、加熱収縮装置１０の部分収縮ゾーンＺ１に搬入される。
【００５０】
部分収縮ゾーンＺ１を通過する間に、ノズル部材３４ａ，３４ｂのノズル孔３６から噴出する第１水蒸気がボトル容器Ｂの下端部外周に位置するシュリンクフィルムＳの下端部に噴き付けられる。これにより、図６（ｂ）に示すように、シュリンクフィルムＳの下端部が熱収縮してボトル容器Ｂの外周面に接触して固定される。その結果、ボトル容器Ｂに対するシュリンクフィルムＳの軸方向の位置が決められることになる。
【００５１】
また、ボトル容器Ｂの側面に補強やデザイン性向上のためのリブ（または段部）や凹部がある場合、例えば２つのノズル部材３４ａ，３４ｂのうちの下流側のノズル部材３４ｂを上記段部に対応する高さ位置に設定してもよい。このようにすることで、シュリンクフィルムＳのリブに対応する部分を若干収縮した状態とすることができる。その結果、過熱水蒸気によってシュリンクフィルムＳを一気に熱収縮させるとシュリンクフィルムＳが食い込み過ぎた状態となってフィルムに印刷されているデザインや文字の歪みが大きくなることがあるが、このように部分収縮ゾーンＺ１と次の全体収縮ゾーンＺ２の２段階で熱収縮させることでフィルムの食い込み状態を緩和することができる。
【００５２】
続いて、ボトル容器Ｂは、コンベヤ２によって搬送されて、全体収縮ゾーンＺ２を通過する。この間に、ノズル部材３４ｃ，３４ｄのノズル孔３６から噴出する第２水蒸気がボトル容器Ｂに被嵌されたシュリンクフィルムＳに下から上へと順に全体的に噴き付けられる。これにより、シュリンクフィルムＳは、図６（ｃ）および（ｄ）に示すように、下端側から上端側へと順に全体が熱収縮してボトル容器Ｂの外周面に密着してボトル容器Ｂに装着されることになる。ここで、シュリンクフィルムＳに噴き付けられる第２水蒸気は、第１水蒸気に比べて熱容量が大きいためにシュリンクフィルムＳを瞬時に大きな収縮率でもって収縮させることができ、しかも、第１水蒸気で収縮させる場合のように水滴がシュリンクフィルムＳおよびボトル容器Ｂに付着することがない。
【００５３】
そして、全体収縮ゾーンＺ２においてシュリンクフィルムＳの全体が熱収縮したボトル容器Ｂは、コンベヤ２によって搬送されて、最後のゾーンである追加収縮ゾーンＺ３を通過する。この追加収縮ゾーンＺ３では、ノズル部材３４ａ，３４ｂのノズル孔３６から噴出した第１水蒸気が、全体収縮ゾーンＺ２を通過した後のシュリンクフィルムＳにおいて収縮が不足した部分に向けて噴き付けられる。
【００５４】
ここでは、図６（ｄ）に示すように、ボトル容器Ｂの直径差が大きくなる肩部に対応する部分であるシュリンクフィルムＳの上端部Ｓ１がボトル容器Ｂに対する密着度合いが不十分である例を示す。したがって、追加収縮ゾーンＺ３では、シュリンクフィルムＳの上端部に向けて第１水蒸気を噴き付けることによって、追加的に熱収縮させることで、ボトル容器Ｂの外周面に十分に密着した状態とすることができる。
【００５５】
また、図６（ａ）において一点鎖線で示すように、ボトル容器Ｂの胴部がくびれている形状である場合には、追加収縮ゾーンＺ３においてシュリンクフィルムＳの高さ方向中間部に向けて第１水蒸気を噴き付けて、追加的に熱収縮させてボトル容器Ｂに密着させるようにしてもよい。
【００５６】
このように加熱収縮装置１０の３つのゾーンＺ１〜Ｚ３を通過してシュリンクフィルムＳが装着されたボトル容器Ｂは、コンベヤ２によって加熱収縮装置１０から搬出されて、例えば、箱詰め等の後工程へと搬送される。
【００５７】
上述したように本実施形態のシュリンクフィルムの加熱収縮装置１０によれば、シュリンクフィルムＳが装着されるボトル容器Ｂの形状に応じて、比較的低温の第１水蒸気による熱収縮と比較的高温の第２水蒸気による熱収縮とを組み合わせて用いることで、シュリンクフィルムＳの好適な装着状態を実現できる。
【００５８】
具体的には、ボトル容器Ｂに被嵌されたシュリンクフィルムＳについて、第１水蒸気を用いて下端部を熱収縮させて位置決め固定し、第２水蒸気を用いて全体を迅速に収縮させて装着状態とし、最後に第１水蒸気を用いて収縮不足部分を補うように追加収縮させることで、シュリンクフィルムＳの装着状態を綺麗に仕上げることができる。
【００５９】
また、部分収縮ゾーンＺ１および追加収縮ゾーンＺ３において、第２水蒸気ではなく第１水蒸気を用いることで、適度な収縮によるシュリンクフィルムＳの位置決め、食い込み緩和、および装着状態の仕上げを行うことができる。
【００６０】
さらに、本実施形態の加熱収縮装置１０における全体収縮ゾーンＺ２では第２水蒸気が用いられるため、湯気によって視界不良の状態となる第１水蒸気の場合に比べてオペレータが窓１３を介してシュリンクフィルムＳの収縮状態をはっきりと確認することができる。そのため、シュリンクフィルムＳの収縮不足部分に向けて追加収縮ゾーンＺ３で第１水蒸気を噴き付けるように、ハンドル３０およびノブ３２の少なくとも一方を操作してシュリンクフィルムＳの収縮状態を容易に調整することができる。
【００６１】
なお、本実施形態では、加熱収縮装置１０の全体収縮ゾーンＺ２では、シュリンクフィルムＳを下から上へと収縮させるようにしたが、ノズル部材３４ｃ，３４ｄを逆の傾斜（すなわち容器搬送方向下流側に向けて下り傾斜）となるように設定して、シュリンクフィルムＳを上から下へと収縮させるようにしてもよい。この場合、部分収縮ゾーンＺ１では、シュリンクフィルムＳの上端部を熱収縮させて位置決め固定するのが好ましい。
【００６２】
＜第２実施形態＞
次に、図７および図８を参照して、第２実施形態の加熱収縮装置１０Ａについて説明する。図７は、第２実施形態であるシュリンクフィルムの加熱収縮装置１０Ａの全体を概略的に示す正面図である。図８（ａ）〜（ｅ）は加熱収縮装置１０Ａにおいてビール瓶型の容器Ｂにシュリンクフィルムが熱収縮して装着される状態を段階的に示す図である。本実施形態の加熱収縮装置１０Ａは、上記第１実施形態とほぼ同様の構成を有するため、同一構成には同一符号を用いて重複説明を行わず、主として相違点について説明する。
【００６３】
本実施形態の加熱収縮装置１０Ａでは、図７に示すように、追加収縮ゾーンＺ３には蒸気加熱装置２０から配管２８を介して第２水蒸気が供給されてノズル部材３４ａ，３４ｂから噴出されるようになっている。また、本実施形態の加熱収縮装置１０ＡにおいてシュリンクフィルムＳが被嵌される物品は、ビール瓶型のボトル容器Ｂであり、具体的には胴部と口部近傍との間の直径差が大きい形状の容器である。
【００６４】
続いて、図８を参照して、本実施形態の加熱収縮装置１０Ａにおけるシュリンクフィルムの熱収縮による装着動作について説明する。
【００６５】
図８（ａ）に示すように、未収縮のシュリンクフィルムＳが被嵌されたボトル容器Ｂは、コンベヤ２によって、まず、加熱収縮装置１０Ａの部分収縮ゾーンＺ１に搬入される。
【００６６】
そして、部分収縮ゾーンＺ１を通過する間に、ノズル部材３４ａ，３４ｂのノズル孔３６から噴出する第１水蒸気がボトル容器Ｂの下端部外周に位置するシュリンクフィルムＳの下端部に噴き付けられる。これにより、図８（ｂ）に示すように、シュリンクフィルムＳの下端部が熱収縮してボトル容器Ｂの外周面に接触して固定される。その結果、ボトル容器Ｂに対するシュリンクフィルムＳの軸方向の位置が決められることになる。
【００６７】
続いて、ボトル容器Ｂは、コンベヤ２によって搬送されて、全体収縮ゾーンＺ２を通過する。この間に、ノズル部材３４ｃ，３４ｄのノズル孔３６から噴出する第２水蒸気がボトル容器Ｂに被嵌されたシュリンクフィルムＳに下から上へと順に全体的に噴き付けられる。これにより、シュリンクフィルムＳは、図８（ｃ）および（ｄ）に示すように、下端側から上端側へと順に全体が熱収縮してボトル容器Ｂの外周面に密着して装着されることになる。
【００６８】
それから、全体収縮ゾーンＺ２においてシュリンクフィルムＳの全体が熱収縮したボトル容器Ｂは、コンベヤ２によって搬送されて、最後のゾーンである追加収縮ゾーンＺ３を通過する。この追加収縮ゾーンＺ３では、ノズル部材３４ａ，３４ｂのノズル孔３６から噴出した第２水蒸気が、全体収縮ゾーンＺ２を通過した後のシュリンクフィルムＳにおいて収縮が不足した部分に向けて噴き付けられる。
【００６９】
ここでは、図８（ｄ）に示すように、ボトル容器Ｂの直径差が大きくなる肩部から首部にかけての部位に対応する部分であるシュリンクフィルムＳの上端部Ｓ２がボトル容器Ｂに対する密着度合いが不十分である例を示す。したがって、追加収縮ゾーンＺ３では、シュリンクフィルムＳの上端部に向けて第２水蒸気を噴き付けることによって追加的にしっかりと熱収縮させることで、ボトル容器Ｂの外周面に十分に密着した状態とすることができる。
【００７０】
このように本実施形態のシュリンクフィルムの加熱収縮装置１０Ａにおいても、第１実施形態と同様に、シュリンクフィルムＳが装着されるボトル容器Ｂの形状に応じて、比較的低温の第１水蒸気による熱収縮と比較的高温の第２水蒸気による熱収縮とを組み合わせて用いることで、シュリンクフィルムＳの好適な装着状態を実現できる。
【００７１】
具体的には、ボトル容器Ｂに被嵌されたシュリンクフィルムＳについて、第１水蒸気を用いて下端部を熱収縮させて位置決め固定し、第２水蒸気を用いて全体を迅速に収縮させて装着状態とし、最後に第２水蒸気を用いて収縮不足部分を補うように追加収縮させることで、シュリンクフィルムＳの装着状態を綺麗に仕上げることができる。
【００７２】
また、部分収縮ゾーンＺ１において、第２水蒸気ではなく第１水蒸気を用いることで、適度な収縮によるシュリンクフィルムＳの位置決めを行うことができる。
【００７３】
さらに、本実施形態の加熱収縮装置１０における全体収縮ゾーンＺ２では第２水蒸気が用いられるため、湯気によって視界不良の状態となる第１水蒸気の場合に比べてオペレータが窓１３を介してシュリンクフィルムＳの収縮状態をはっきりと確認することができる。そのため、シュリンクフィルムＳの収縮不足部分に向けて追加収縮ゾーンＺ３で第２水蒸気を噴き付けるように、ハンドル３０およびノブ３２の少なくとも一方を操作してシュリンクフィルムＳの収縮状態を容易に調整することができる。
【００７４】
＜第３実施形態＞
次に、図９および図１０を参照して、第３実施形態の加熱収縮装置１０Ｂについて説明する。図９は、第３実施形態の加熱収縮装置１０Ｂの全体を概略的に示す正面図である。
図１０（ａ）〜（ｄ）は、加熱収縮装置１０Ｂにおいてカップ容器Ｃにシュリンクフィルムが熱収縮して装着される状態を段階的に示す図である。本実施形態の加熱収縮装置１０Ｂは、上記第１実施形態とほぼ同様の構成を有するため、同一構成には同一符号を用いて重複説明を行わず、主として相違点について説明する。
【００７５】
本実施形態の加熱収縮装置１０Ｂでは、図９に示すように、部分収縮ゾーンＺ１において蒸気加熱装置２０から配管２８を介して第２水蒸気が供給されてノズル部材３４ａ，３４ｂから噴出されるようになっている。また、全体収縮ゾーンＺ２では、蒸気発生装置１８から配管２５を介して第１水蒸気が供給されてノズル部材３４ｃ，３４ｄから噴出されるようになっている。なお、追加収縮ゾーンＺ３において第１水蒸気が用いられるのは第１実施形態の場合と同様である。
【００７６】
さらに、本実施形態では、コンベヤ２によって搬送される冶具４にカップ容器Ｃが底部を上に向けた状態で被嵌されている。このように冶具４によって保持されたカップ容器Ｃの側面周囲に筒状のシュリンクフィルムＳが被嵌された状態で、コンベヤ２によって加熱収縮装置１０Ｂへと搬入される。
【００７７】
ここで、カップ容器Ｃは、例えばヨーグルト等の食品を収容するための樹脂製の容器であり、これに被嵌されるシュリンクフィルムＳの容器開口部側の端部内面には感熱接着剤層が予め設けられている。
【００７８】
なお、加熱収縮装置１０Ｂ内を搬送される間、冶具４の容器保持部分を回転させるように構成してもよい。このようにすれば、シュリンクフィルムＳの熱収縮を周方向に均等に行わせることができ、局部的に皺が寄った状態で装着されるのを防止または抑制することができる。
【００７９】
続いて、図１０を参照して、本実施形態の加熱収縮装置１０ＢにおけるシュリンクフィルムＳの熱収縮による装着動作について説明する。
【００８０】
図１０（ａ）に示すように、未収縮のシュリンクフィルムＳが被嵌されたカップ容器Ｃは、コンベヤ２によって、まず、加熱収縮装置１０Ｂの部分収縮ゾーンＺ１に搬入される。
【００８１】
そして、部分収縮ゾーンＺ１を通過する間に、ノズル部材３４ａ，３４ｂのノズル孔３６から噴出する第２水蒸気がボトル容器Ｂの下端部外周に位置するシュリンクフィルムＳの下端部に噴き付けられる。このように高温で熱容量が大きい第２水蒸気が噴き付けられることで、図１０（ｂ）に示すように、シュリンクフィルムＳの下端部が熱収縮するとともに、図１０中に点描領域として示されるフィルム内側の感熱接着剤層が活性化されて粘着性を発現する。これにより、シュリンクフィルムＳの下端部がカップ容器Ｃのフランジ部に隣接する位置で容器側面に接着して固定される。その結果、テーパー状の側面形状を有するカップ容器ＣにおいてもシュリンクフィルムＳが軸方向に位置ずれすることなく所望位置に装着することができる。また、シュリンクフィルムＳの下端部に対向するカップ容器Ｃの側面は平坦で凹部がないため、高温の第２水蒸気で熱収縮させて密着させても凹部等にフィルムが食い込み過ぎるといった問題は生じない。
【００８２】
続いて、カップ容器Ｃは、コンベヤ２によって搬送されて、全体収縮ゾーンＺ２を通過する。この間に、ノズル部材３４ｃ，３４ｄのノズル孔３６から噴出する第１水蒸気がカップ容器Ｃに被嵌されたシュリンクフィルムＳに下から上へと順に全体的に噴き付けられる。これにより、シュリンクフィルムＳは、図１０（ｂ）および（ｃ）に示すように、下端側から上端側へと順に全体が熱収縮してカップ容器Ｃの外周面に密着して装着されることになる。
【００８３】
それから、全体収縮ゾーンＺ２においてシュリンクフィルムＳの全体が熱収縮したカップ容器Ｃは、コンベヤ２によって搬送されて、最後のゾーンである追加収縮ゾーンＺ３を通過する。この追加収縮ゾーンＺ３では、ノズル部材３４ａ，３４ｂのノズル孔３６から噴出した第１水蒸気が、全体収縮ゾーンＺ２を通過した後のシュリンクフィルムＳにおいて収縮が不足した部分に向けて噴き付けられる。
【００８４】
ここでは、図１０（ｃ）および（ｄ）に示すように、カップ容器Ｃの側面から底面にかけての部位に対応するシュリンクフィルムＳの上端部Ｓ２が曲がり込んで密着するように、追加収縮ゾーンＺ３ではシュリンクフィルムＳの上端部に向けて第１水蒸気を噴き付けることで追加的に熱収縮させることが好ましい。
【００８５】
上述したように本実施形態のシュリンクフィルムの加熱収縮装置１０Ｂにおいても、第１および第２実施形態と同様に、シュリンクフィルムＳが装着されるカップ容器Ｃの形状に応じて、比較的低温の第１水蒸気による熱収縮と比較的高温の第２水蒸気による熱収縮とを組み合わせて用いることで、シュリンクフィルムＳの好適な装着状態を実現できる。
【００８６】
具体的には、カップ容器Ｃに被嵌されたシュリンクフィルムＳについて、第２水蒸気を用いて下端部を熱収縮させるとともに接着させて位置決め固定し、第１水蒸気を用いて全体を収縮させて装着状態とし、最後に第１水蒸気を用いて収縮不足部分を補うように追加収縮させることで、シュリンクフィルムＳの装着状態を綺麗に仕上げることができる。
【００８７】
また、部分収縮ゾーンＺ１において、第１水蒸気ではなく第２水蒸気を用いることで、シュリンクフィルムＳの下端部において迅速な熱収縮と感熱接着層の活性化とを生じさせて、位置決めすることができる。
【００８８】
なお、本発明に係るシュリンクフィルムの加熱収縮装置は、上述した第１ないし第３実施形態の構成およびその変形例に限定されるものではなく、種々の改良や変更が可能であることは勿論である。
【００８９】
例えば、上記第１および第３実施形態の加熱収縮装置１０，１０Ｂにおいて、第１水蒸気を用いた追加収縮ゾーンＺ３を通過した際に付着した水分または湿り気を除去するために、容器搬送方向の最下流側に例えば熱風ヒータ等を用いた乾燥ゾーンを並設してもよい。このようにすれば、シュリンクフィルムが装着された容器を乾燥した状態で後工程に直ちに供給することができる。
【００９０】
上記の各加熱収縮装置１０，１０Ａ，１０Ｂにおいて、全体収縮ゾーンＺ２における加熱でシュリンクフィルムＳを十分に収縮させて装着できるのであれば、追加収縮ゾーンＺ３を省略してもよい。そうした場合、加熱収縮装置の設置スペースが小さくなるとともに、使用する水蒸気量も低減でき省エネルギー化も図れる利点がある。
【００９１】
また、上記においては、追加収縮ゾーンＺ３では、第１水蒸気または第２水蒸気を噴き付けてシュリンクフィルムＳを追加的に収縮させるものと説明したが、これに限定されるものではなく、ノズル部材３４ａ，３４ｂから高温の空気である熱風を噴出してシュリンクフィルムの収縮不足部分に噴き付けるようにしてもよい。
【００９２】
さらに、上記においては、ノズル部材の高さ位置および噴き付け幅の両方がカバー外側から調整可能であるものと説明したが、これに限定されるものではなく、少なくとも一方が調整可能になっていてもよい。
【００９３】
さらにまた、上記においては、各ゾーンＺ１〜Ｚ３に設けられたノズル対３４の２つのノズル部材３４ａ，３４ｂまたは３４ｃ，３４ｄが個別に高さ位置および角度を調整可能に構成されるものと説明したが、これに限定されるものではなく、少なくとも一方が個別に調整可能になっていてもよい。
【符号の説明】
【００９４】
２  コンベヤ
４  冶具
１０，１０Ａ，１０Ｂ  シュリンクフィルムの加熱収縮装置
１２  カバー
１３  窓
１４  脚部
１６  排気ダクト
１８  蒸気発生装置
２０  蒸気加熱装置
２２，２４，２５，２６，２８  配管
３０  ハンドル
３２  ノブ
３４  ノズル対
３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ  ノズル部材
３６  ノズル孔
３８  ブラケット
４０  取付孔
４２  ラック
４４  ピニオンギヤ
４６  軸部材
５０  支持フレーム
５２  支持プレート
５４  ノズル保持プレート
５５  ボルト
５６  （ノズル保持プレートの）下部
５８  リンク機構
Ｂ  ボトル容器
Ｃ  カップ容器
Ｄ  距離
Ｓ  シュリンクフィルム
Ｓ１，Ｓ２  上端部
Ｚ１  部分収縮ゾーン
Ｚ２  全体収縮ゾーン
Ｚ３  追加収縮ゾーン
【図１】
2014208155.tif 000003
【図２】
2014208155.tif 000004
【図３】
2014208155.tif 000005
【図４】
2014208155.tif 000006
【図５】
2014208155.tif 000007
【図６】
2014208155.tif 000008
【図７】
2014208155.tif 000009
【図８】
2014208155.tif 000010
【図９】
2014208155.tif 000011
【図１０】
2014208155.tif 000012
【国際調査報告】
2014208155.tif 000013
2014208155.tif 000014
2014208155.tif 000015
2014208155.tif 000016