イシダによるフィルム削減包装技術

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この記事で分かること

イシダによるフィルム削減包装技術

 計量器・包装機の世界的企業であるイシダは充填時に商品のかさ(ボリューム)を一時的に抑える独自の制御技術(一瞬のかたまり充填など)を導入することにより、内容量やパッケージのデザインを損なうことなく、袋の長さを従来よりも短くすることに成功し、使用するフィルムを削減可しています。

 プラスチック削減のトレンドを受け、従来のプラスチックフィルムだけでなく、紙資材を用いた包装にも対応しています。また、落下時の衝撃をやわらげて袋の破れを防ぐ仕組みなど、ロスを出す原因を徹底的に取り除く設計が取り入れられています。

なぜフィルムの量を減らせるのか

 イシダの包装機(主にポテトチップスなどの袋詰めで使われる縦ピロー包装機)でフィルムの使用量を減らせる主な理由は、「袋の中の余分なデッドスペース(空気)を減らし、袋の長さを短くする技術」にあります。

1. 搬送制御による「袋長の短縮(かさの圧縮)」

 従来の包装機では、上から落ちてくるお菓子が空中で広がりながら落下するため、全体が落ちきるまで の余裕を持たせた「長めの袋」が必要でした。

 イシダの自動充填技術(「INSPIRA-CTC」など)では、上部の計量器から落ちてくるお菓子の群れを、シャッターや制御機構で一瞬だけ「まとまった形状」に整えてから袋へ送り込みます。

 お菓子が広がらずにコンパクトな状態で袋に入るため、内容量はそのままで袋の長さを20〜30mm程度短縮でき、その分フィルムの使用量を削減できます。

2. フィルム切り替え時の「廃棄(ロス)の防止」

 包装機は、フィルムのロールが無くなると新しいロールへ自動で繋ぎ合わせます(オートスプライス機能)。

 従来の技術では、継ぎ目の位置ズレやシール不良を防ぐために前後数メートル分のフィルムを無駄に捨てて(破棄して)いました。イシダの最新機構では継ぎ合わせの精度を極限まで高めているため、フィルム交換時に発生する廃棄ロスを最小限に抑えることができます。

3. シール部(貼り合わせ部)の幅の狭小化

 袋の上下や背中を熱で溶かして密閉する「シール処理」の温度や圧力の制御精度を高めることで、密閉強度を保ったままシールしろ(余白部分)をミリ単位で細く設計できます。これにより、1袋あたりに使用するフィルムの総幅・総長を極限まで削削しています。

導入による主な効果

  • プラスチック使用量の削減: 1袋あたり数〜十数%のフィルム素材を削減。
  • 輸送・保管効率の向上: 袋がコンパクトになることで段ボール1箱に詰める量が増え、トラック輸送時の排気ガス削減や物流コストカットにも寄与。

落下するお菓子をまとまり状に整えて袋へ送る技術により、内容量はそのままで袋のデッドスペースを削り袋長を短縮できるためです。さらにフィルム継ぎ目の高精度化で交換時の破棄ロスを抑えることも貢献しています。

なぜこれまでまとまり状にするのが難しかったのか

 ポテトチップスなどのスナック菓子を割らずに、かつ超高速で「まとまり状」にするのが極めて困難だった理由は、主に 3つの技術的ジレンマ があったためです。

1. 割れ・欠け(製品ダメージ)の壁

 お菓子は非常に脆いため、物理的な板などで外から強く押し固めると割れてしまいます。割れを防ぎながら形状だけを整える制御は長年の課題でした。

2. 「超高速」という時間的制限

 現代の包装ラインは1分間に100〜200袋以上という凄まじいスピードで動いています。

 お菓子が空中を落下するわずか0.1秒未満の間に、崩さず・詰まらせずに形状を制御するのは物理的に極めて困難でした。

3. 形状のバラつきによる「詰まり(ブリッジング)」

 お菓子は1枚ごとに形や向きが異立ちます。無理に狭い口を通そうとすると、お菓子同士が引っかかって詰まり、機械が停止するリスクがありました。

スナック菓子は非常に脆く形も不揃いなため、傷つけたり投入口で詰まらせたりするリスクがあったからです。また、1分間に100袋以上という超高速な落下の0.1秒未満で形状を整える制御も困難でした。

イシダはどのように対応したのか

 イシダは、長年培った計量技術と機械制御を融合し、主に 3つのアプローチ でこの課題を突破しました。

1. 落下スクープ(回転機構)による「空中キャッチ」

 お菓子を上部からそのまま落下させるのではなく、途中で回転するスクープ(受け皿のような機構)を通過させます。落下速度に合わせてスクープを動かし、お菓子を傷つけることなく空中で一旦受け止めて一瞬で高密度な「まとまり(束)」に整えます。

2. 多頭計量機と包装機の「マイクロ秒単位の超同期」

 計量器が商品を払い出すタイミングと、下の包装機が袋を成形・密封するタイミングの同期精度を極限まで高めました。お菓子が広がろうとする前に一気に袋の底部へ流し込むことで、詰まりや引っかかりを防止しています。

3. シャッターと形状・気流制御による割れ防止

 物理的な力で押し固めるのではなく、漏斗(フネル)の形状設計や空気の流れを計算し、お菓子同士が自然と寄り添いながらすり抜けるパス(流路)を開発しました。これにより、1分間に最高200袋という超高速でも割れを生じさせない搬送を実現しています。

落下するお菓子を独自の回転スクープで傷つけずに受け止め、流路設計と超高精度な制御で一瞬の「束」に整えて一気に袋へ投入する技術を開発。割れや詰まりを防ぎ、超高速かつコンパクトな充填を実現しました。

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