JP2004196333A

JP2004196333A - 粉粒体シール包装方法とその装置

Info

Publication number: JP2004196333A
Application number: JP2002365553A
Authority: JP
Inventors: Hisao Ishikawa; 尚夫石川; Takao Orii; 孝男折井
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2002-12-17
Filing date: 2002-12-17
Publication date: 2004-07-15

Abstract

【課題】周縁部分をシールした状態で包装材料に粉粒体を袋詰めした包装物の内部における粉粒体の移動を抑制して、粉粒体の分級、偏在を効果的に回避することのできる粉粒体シール包装方法を提供する。
【解決手段】複数個の窪み１６が外周面に設けられ、接触状態で連続回転する一対のシールロール１２，１２へ、フィルム状の包装材料１１を連続供給して熱融着しながら、シールロール１２，１２の接触部に上下に出入りする可動シュート１４を介して粉粒体３０，３１を供給することにより、周縁部分がシールされた包装材料１１に粉粒体３０，３１を袋詰めしてゆく粉粒体シール包装方法であって、一対のシールロール１２，１２の直下部分に設けられた二次シールロール２０，２０によって、包装物１７のヘッドスペース部分１８と粉粒体充填部分１９とを仕切る位置に、二次シール２１を施す。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は粉粒体シール包装方法とその装置に関し、特に周縁部分がシールされた包装材料に粉粒体を袋詰めする粉粒体シール包装方法及び粉粒体シール包装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
家庭用品や食料品、或いは工業用原料等として、多種、多様の粉粒体が市場に供給されおり、これらの粉粒体は、袋や容器に収容されて製品化され、流通や販売に供されるのが一般的である。また粉粒体を袋に収容する場合、少量ずつを個々に包装するための手段として、４方シール充填包装装置による包装方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
４方シール充填包装装置による包装方法は、例えば図５に示すように、複数個の窪み５１が外周面に設けられ、接触状態で連続回転する一対のシールロール５０，５０へ、くい込み状に挿入されるフィルム状の包装材料５２を連続供給して各窪み５１を囲む４方の縁部を熱融着しながら、シールロール５０，５０の接触部５３の接線方向に上下に出入りする可動シュート５４を介して、固定シュート５５から投入された粉粒体を供給してゆくことにより、包装材料５２に粉粒体を袋詰めしてゆくものである。また粉粒体を包装材料５２により袋詰めして得られた、４方の周縁部分が各々シールされた複数の包装物５６は、縦横に連接配置されて形成された状態から、シールロール５０，５０の下方に配置した各列スリッター５７及び横方向カッター５８を介して、粉粒体包装品として個々に切断分割されて製品化されることになる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−５３１０４号公報
【０００５】
上記従来のシール包装装置による包装方法によれば、接触状態で連続回転する一対のシールロール５０，５０の接触部５３の接線方向に、可動シュート５４を上下に出入りさせつつ可動シュート５４から各窪み５１に粉粒体を供給してゆくものであり、各窪み５１の上方の縁部において包装材料５２を熱融着によりシールする際には、可動シュート５４は、シールロール５０，５０によって挟み込まれないように上方に移動して逃がしておく必要がある。このように可動シュート５４を上方に移動させる際には、可動シュート５４からの粉粒体の供給が行われないことから、包装材料５２に袋詰めされた粉粒体の包装物５６には、粉粒体が充填されないヘッドスペース部分が生じることになる。
【０００６】
そして、粉粒体の包装物５６にヘッドスペース部分が生じた場合、当該包装物５６の内部で収容された粉粒体が移動することになり、特に粉粒体が粒径、比重、又は形状の異なる２種以上の粉粒体の混合物である場合には、粉粒体の分級、偏在が生じやすくなって、当該２種以上の粉粒体を所定の割合で混合したことによる効果を十分に発揮させることができないことになる。
【０００７】
本発明は、周縁部分をシールした状態で包装材料に粉粒体を袋詰めした包装物の内部における粉粒体の移動を抑制して、特に粉粒体が２種以上の粉粒体の混合物である場合に、粉粒体の分級、偏在を効果的に回避することのできる粉粒体シール包装方法及び粉粒体シール包装装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数個の窪みが外周面に設けられ、接触状態で連続回転する一対のシールロールへ、フィルム状の包装材料を連続供給して熱融着しながら、シールロールの接触部の接線方向に上下に出入りする可動シュートを介して粉粒体を供給することにより、周縁部分がシールされた包装材料に粉粒体を袋詰めしてゆく粉粒体シール包装方法であって、前記シールロールの直下部分に設けられた二次シール手段によって、前記粉粒体を前記包装材料により袋詰めして形成された包装物のヘッドスペース部分と粉粒体充填部分とを仕切る位置に、前記粉粒体の移動を抑制する二次シールを施す粉粒体シール包装方法を提供することにより、上記目的を達成したものである。
【０００９】
また、本発明は、上記シール包装方法に用いるシール包装装置であって、複数個の窪みが外周面に設けられ、接触状態で連続回転すると共に、連続供給されるフィルム状の包装材料を熱融着する一対のシールロールと、該シールロールの接触部の上方に配置され、該接触部の接線方向に上下に出入りしつつ粉粒体を供給する可動シュートと、該可動シュートに粉粒体を流入させる固定シュートと、前記シールロールの直下部分に配置され、前記粉粒体を前記包装材料により袋詰めして形成された包装物のヘッドスペース部分と粉粒体充填部分とを仕切る位置に二次シールを施す二次シール手段とからなる粉粒体シール包装装置を提供することにより、上記目的を達成したものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施形態に係るシール包装装置は、複数個の窪みが外周面に設けられ、接触状態で連続回転する一対のシールロールへ、くい込み状に挿入されるフィルム状の包装材料を連続供給して熱融着しながら、シールロールの接触部の接線方向に上下に出入りする可動シュートを介して粉粒体を供給することにより、周縁部分がシールされた包装材料に粉粒体を袋詰めしてゆく粉粒体シール包装方法（図５参照）において用いられるものである。
【００１１】
そして、本実施形態のシール包装装置１０は、図１に示すように、複数個の窪み１６が外周面に設けられ、接触状態で連続回転すると共に、連続供給されるフィルム状の包装材料１１を熱融着する一対のシールロール１２，１２と、これらのシールロール１２，１２の接触部１３の上方に配置され、当該接触部１３の接線方向に上下に出入りしつつ粉粒体３０，３１を供給する可動シュート１４と、この可動シュート１４に粉粒体３０，３１を流入させる固定シュート１５と、シールロール１２，１２の直下部分に配置され、粉粒体３０，３１を包装材料１１により袋詰めして形成された包装物１７（図２、図３参照）のヘッドスペース部分１８と粉粒体充填部分１９とを仕切る位置に二次シール２１を施す二次シール手段としての一対の二次シールロール２０，２０とによって構成されている。
【００１２】
また、本実施形態によれば、可動シュート１４に粉粒体３０，３１を流入させる固定シュート１５は、粒径、比重、又は形状の異なる２種以上の粉粒体３０，３１を、各粉粒体３０，３１の偏在が生じないように混合する粉粒体混合装置２２の下端部分に設けられており、この粉粒体混合装置２２は、天面部２３に第１粉粒体投入口２４及び第２粉粒体投入口２５を有すると共に、下端部に固定シュート１５が設けられた堆積部２６を有する中空の外郭体２７と、この外郭体２７の内部において第２粉粒体投入口２５の下方に設けられ、第２粉粒体投入口２５から投入されて落下する粉粒体３１を横方向に送り出すように方向転換させる、回転軸２８を中心に回転する回転羽根、回転ドラム等の回転体２９による送り出し装置とによって構成されている。
【００１３】
そして、粉粒体混合装置２２は、第１粉粒体投入口２４から投入されて堆積部２６に向けて落下する１種以上の粉粒体３０の流れに、第２粉粒体投入口２５から投入された残りの１種以上の粉粒体３１を回転体２９を介して横方向に送り出して合流させることにより、２種以上の粉粒体３０，３１を流下させつつ混合して堆積部２６に堆積させるようになっている。
【００１４】
ここで、本実施形態によれば、粉粒体混合装置２２により混合形成されて袋詰めされる２種以上の粉粒体３０，３１からなる混合物３２は、例えば入浴剤であって、この入浴剤は、酸化カルシウム、フマル酸、炭酸ナトリウム、及び吸水ポリマーを含む例えば表１に示すような配合を有している。この入浴剤は、これらの組成物を通水袋に入れて身体の例えば肩こりや腰痛を感じる部分に粘着して使用する。そして、浴槽に浸かると配合中の酸化カルシウムが水和反応により発熱して、温熱効果を得るものである。
【００１５】
【表１】

【００１６】
また、本実施形態によれば、この入浴剤に配合される酸化カルシウムは、平均粒径が1000〜1400μｍ、比重が0.9〜1.0の粉粒体であり、フマル酸は、平均粒径が180〜250μｍ、比重が0.8〜1.1の粉粒体である。また炭酸ナトリウムは、平均粒径が90〜125μｍ、比重が0.5〜0.8の粉粒体であり、吸水ポリマーは、平均粒径が250〜355μｍ、比重が0.63〜0.71の粉粒体である。
【００１７】
すなわち、これらの４種の粉粒体のうちの、平均粒径及び比重が略同様のフマル酸、炭酸ナトリウム、吸水ポリマーの３種の粉粒体３０に、平均粒径及び比重がこれらの３種の粉粒体３０とは顕著に相違している残りの１種の粉粒体３１である酸化カルシウムを混合する場合、粉粒体混合装置２２を用いないと、配合割合に即して各粉粒体３０，３１を偏在させることなく略均一に分散した状態に混合することが困難である。また一度略均一に分散した状態に混合しても、これらの混合物３２が自由に移動可能な状態となっていると、当該移動中に、混合物３２中の粉粒体３０，３１に分級、偏在が生じて、例えば袋詰めされて製品化された入浴剤が使用時に局所的に高温に加熱されることになる等、当該２種以上の粉粒体３０，３１を所定の割合で混合したことによる効果を十分に発揮させることができないことになる。
【００１８】
本実施形態によれば、平均粒径及び比重が略同様のフマル酸、炭酸ナトリウム、吸水ポリマーの３種の粉粒体３０と、平均粒径及び比重がこれらの３種の粉粒体３０とは顕著に相違する酸化カルシウムとを、粉粒体混合装置２２を用いて混合し、配合割合に即して略均一に分散させた状態で効率良く且つ迅速に混合することを可能にすると共に、包装物１７として包装材料１１に袋詰めされた混合物３２が包装物１７の内部で移動するのを抑制して粉粒体３０，３１に分級、偏在が生じるのを回避できるようにすることを目的として、本発明の粉粒体シール包装方法及び粉粒体シール包装装置を採用するに至ったものである。
【００１９】
そして、本実施形態によれば、シール包装装置１０を構成するシールロール１２，１２は、図２に示すように、例えば直径が100〜200ｍｍ程度の大きさの円柱部材であって、その外周面には、例えば縦20〜250ｍｍ、横10〜150ｍｍ程度の大きさの、平面矩形形状の窪み１６が、周方向に複数形成されると共に、その軸方向にも複数形成されている（図５参照）。これによって、各窪み１６の四方を囲んで設けられる周縁接触壁３３は、シールロール１２，１２の外周面に格子枠状に連続して設けられることになり、一対のシールロール１２，１２がＸ方向に同期して回転する際に、シールロール１２，１２の接触部１３において、包装材料１１を挟み込みつつ一対のシールロール１２，１２の周縁接触壁３３が互いに密着接触すると共に、挟み込んだ包装材料１１を加熱融着することにより、包装材料１１に混合物３２を袋詰めした包装物１７の４方の周縁部分をシールすることができるようになっている。
【００２０】
一対のシールロール１２，１２の接触部１３の上方に配置される可動シュート１４は、図２及び図３に示すように、略三角形断面形状のシュート本体部３４の下端に幅の細い縦長供給口部３５を連接配置してなるもので、縦長供給口部３５は、シールロール１２，１２の軸方向に沿った長さが平面矩形形状の窪み１６の幅方向の長さよりも２〜10ｍｍ程度短い寸法となっていて、一対のシールロール１２，１２の接触部１３において、対向配置される窪み１６によって形成されるこれらの間の粉粒体供給空間３６に挿入配置できる大きさとなっている。
【００２１】
また、可動シュート１４は、一対のシールロール１２，１２の接触部１３の接線方向に上下に移動できるようになっており、かかる可動シュート１４の昇降移動は、一対のシールロール１２，１２の回転移動に関連させて、所定のタイミングで昇降するように制御されている。すなわち、図４（ａ）に示すように、包装材料１１に混合物３２を袋詰めした一つ前の包装物１７の上方周縁部分を、包装材料１１を挟み込みつつ周縁接触壁３３を互いに密着させてシールしている状態においては、当該密着した周縁接触壁３３の近傍に縦長供給口部３５の供給開口が位置するまで可動シュート１４を下降させて、縦長供給口部３５を、密着した周縁接触壁３３の上方の対向する窪み１６間の粉粒体供給空間３６に挿入配置する。混合物を包装材料１１の間に充填する直前においては、図４（ｂ）に示すように、可動シュート１４の縦長供給口部３５は、形成すべき当該包装物１７の上方周縁部分をシールするための次の周縁接触壁３３よりも下方に位置するまで降下させる。
【００２２】
そして、両側の包装材料１１を接触部１３に巻き込むようにしながら、一対のシールロール１２，１２をＸ方向に同期して回転させつつ、シュート本体部３４内の混合物３２を、縦長供給口部３５から、対向する窪み１６間の粉粒体供給空間３６に供給してゆく。これによって、下方周縁部分が周縁接触壁３３によってシールされた両側の包装材料１１の間に、形成すべき当該包装物１７の側方周縁部分を窪み１６の側方に設けられた周縁接触壁３３によってシールしつつ、混合物３２が袋詰めされてゆくことになる。
【００２３】
また、一対のシールロール１２，１２をＸ方向にさらに回転させると、図４（ｃ）に示すように、回転方向Ｘの後方に位置する次の周縁接触壁３３が、形成すべき当該包装物１７の上方周縁部分をシールするべく、接触部１３に向けて下降してくることになるが、このような周縁接触壁３３によるシール工程の邪魔にならないように、混合物３２を供給し終わった可動シュート１４を上昇させ、縦長供給口部３５を上方に移動して逃がしておくようにする。こにように、可動シュート１４を上方に移動する工程を必要とするため、包装物１７には、混合物３２が充填された粉粒体充填部分１９の上方部に、ヘッドスペース部分１８が生じることから、本実施形態によれば、このようなヘッドスペース部分１８を少なくして袋詰めされた混合物３２の移動を抑制できるように、後述する二次シールロール２０，２０によって二次シールを施すようになっている。
【００２４】
可動シュート１４に粉粒体３０，３１を流入させる固定シュート１５は、上述のように、粉粒体混合装置２２の下端部分に設けられており、可動シュート１４を下降させて、その縦長供給口部３５を密着した周縁接触壁３３の上方に挿入配置したタイミングにおいて、排出口３７を開放させ（図２参照）、粉粒体混合装置２２の堆積部２６に堆積した混合物３２を（図１参照）、可動シュート１４に流入させるようになっている。なお、本実施形態によれば、粉粒体混合装置２２の第１粉粒体投入口２４及び第２粉粒体投入口２５には、第１計量マス３８及び第２計量マス３９が各々設けられており、各包装物１７に袋詰めする予め設定された少量の混合物３２を得るための粉粒体３０，３１が各々所定の配合量に計量されて、第１粉粒体投入口２４及び第２粉粒体投入口２５から各々投入されることにより、堆積部２６には少量づつ混合物３２が堆積されて、各々可動シュート１４に流入されるようになっている。
【００２５】
一対のシールロール１２，１２の直下部分に配置される二次シール手段としての一対の二次シールロール２０，２０は、図２に示すように、例えば直径が100〜200ｍｍ程度の大きさの円柱部材であって、その外周面には、例えば幅20〜150ｍｍ、高さ３〜20ｍｍ程度の大きさの矩形断面形状を有するシール突条４０が、二次シールロール２０，２０の軸方向と平行に延設して複数設けられている。二次シールロール２０，２０は、Ｘ方向に同期して回転させることにより、所定のタイミングにおいて、各二次シールロール２０，２０の対向配置された一対のシール突条４０を、各包装物１７のヘッドスペース部分１８と粉粒体充填部分１９とを仕切る位置において密着接触させ、密着接触させたシール突条４０の間に包装材料１１を挟み込みつつ熱融着して、各包装物１７に二次シール２１を施すことができるようになっている。
【００２６】
なお、本実施形態によれば、一対の二次シールロール２０，２０は、一対のシールロール１２，１２の直下部分に、予め設定された所定の間隔をおいて配置されると共に、二次シールロール２０，２０とシールロール１２，１２とは互いに関連づけて同期回転するように制御されている。すなわち、シールロール１２，１２から順次下方に送り込まれる連接して形成された包装物１７が二次シールロール２０，２０の間を通過する際に、二次シールロール２０，２０のシール突条４０が、各包装物１７のヘッドスペース部分１８と粉粒体充填部分１９とを仕切る位置で密着するようなタイミングとなるように、二次シールロール２０，２０及びシールロール１２，１２の回転が制御されるようになっている。
【００２７】
また、本実施形態によれば、二次シールロール２０，２０の下方には、さらに、シール部分を介して縦横に連接して形成された包装物１７を個々の包装物１７として切断分割するためのトリミング装置４１が設けられている。またトリミング装置４１により個々に切断分割された包装物１７は、搬送コンベア４２に集積されて次工程に搬送されることになる。
【００２８】
そして、本実施形態によれば、周縁部分をシールした状態で包装材料１１に粉粒体３０，３１を袋詰めした包装物１７の内部における粉粒体３０，３１の移動を抑制して、２種以上の粉粒体３０，３１の混合物３２における、粉粒体３０，３１の分級、偏在を効果的に回避することが可能になる。すなわち、本実施形態によれば、一対のシールロール１２，１２の直下部分に設けられた二次シール手段としての二次シールロール２０，２０によって、包装物１７のヘッドスペース部分１８と粉粒体充填部分１９とを仕切る位置に、粉粒体３０，３１の移動を抑制する二次シール２１が施されるので、包装物１７の内部における混合物３２の移動する空間が極めて小さくなり（図３参照）、混合物３２は、粉粒体３０，３１が分級、偏在を生じることなく所定の配合割合に混合された状態を容易に保持して、例えば袋詰めされて製品化された入浴剤が使用時に局所的に高温に加熱されることになるのを効果的に回避することが可能になる。
【００２９】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、本発明は、上述の配合の入浴剤に限定されることなく、粒径、比重、又は形状の異なる２種以上の粉粒体を混合してなる種々の混合物をフィルム状の包装材料によって袋詰めする場合の他、１種類の粉粒体を包装物の内部で移動しないように袋詰めする場合にも採用することができる。また、包装される粉粒体は、家庭用品や食料品の他、工業用原料等であっても良い。さらに、二次シール手段は、外周面にシール突条が設けられた一対の二次シールロールからなるものである必要は必ずしもなく、熱融着が可能なその他の各種のシール手段を用いることができる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の粉粒体シール包装方法及び粉粒体シール包装装置によれば、周縁部分をシールした状態で包装材料に粉粒体を袋詰めした包装物の内部における粉粒体の移動を抑制して、特に粉粒体が２種以上の粉粒体の混合物である場合に、粉粒体の分級、偏在を効果的に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る粉粒体シール包装装置の構成を説明する略示断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る粉粒体シール包装装置によって、粉粒体を包装材料により袋詰めして包装物を形成してゆく状況を説明する略示断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る粉粒体シール包装装置によって、粉粒体を包装材料により袋詰めして包装物を形成してゆく状況を説明する略示正面図である。
【図４】（ａ）は混合物を供給するために可動シュートを下降させてゆく状況を説明する略示断面図、（ｂ）は可動シュートから混合物を供給し始める状況を説明する略示断面図、（ｃ）は可動シュートを上昇させて上方に逃がしておく状況を説明する略示断面図である。
【図５】従来の粉粒体シール包装装置の構成を説明する斜視図である。
【符号の説明】
１０シール包装装置
１１フィルム状の包装材料
１２シールロール
１３シールロールの接触部
１４可動シュート
１５固定シュート
１６窪み
１７包装物
１８ヘッドスペース部分
１９粉粒体充填部分
２０二次シールロール（二次シール手段）
２１二次シール
２２粉粒体混合装置
２３天面部
２４第１粉粒体投入口
２５第２粉粒体投入口
２６堆積部
２７外郭体
２９回転羽根
３０１種以上の粉粒体
３１残りの１種以上の粉粒体
３２混合物
３３周縁接触壁
３４可動シュートのシュート本体部
３５可動シュートの縦長供給口部
３６粉粒体供給空間
４０シール突条

Claims

複数個の窪みが外周面に設けられ、接触状態で連続回転する一対のシールロールへ、フィルム状の包装材料を連続供給して熱融着しながら、シールロールの接触部の接線方向に上下に出入りする可動シュートを介して粉粒体を供給することにより、周縁部分がシールされた包装材料に粉粒体を袋詰めしてゆく粉粒体シール包装方法であって、
前記シールロールの直下部分に設けられた二次シール手段によって、前記粉粒体を前記包装材料により袋詰めして形成された包装物のヘッドスペース部分と粉粒体充填部分とを仕切る位置に、前記粉粒体の移動を抑制する二次シールを施す粉粒体シール包装方法。
請求項１に記載の粉粒体シール包装方法に用いるシール包装装置であって、
複数個の窪みが外周面に設けられ、接触状態で連続回転すると共に、連続供給されるフィルム状の包装材料を熱融着する一対のシールロールと、該シールロールの接触部の上方に配置され、該接触部の接線方向に上下に出入りしつつ粉粒体を供給する可動シュートと、該可動シュートに粉粒体を流入させる固定シュートと、前記シールロールの直下部分に配置され、前記粉粒体を前記包装材料により袋詰めして形成された包装物のヘッドスペース部分と粉粒体充填部分とを仕切る位置に二次シールを施す二次シール手段とからなる粉粒体シール包装装置。
前記二次シール手段は、外周面にシール突条が設けられた一対の二次シールロールからなり、前記ヘッドスペース部分と粉粒体充填部分とを仕切る位置において、接触させた前記シール突条の間に前記包装材料を挟み込みつつ熱融着して二次シールを施す請求項２に記載の粉粒体シール包装装置。
前記固定シュートは、粒径、比重、又は形状の異なる２種以上の粉粒体を、各粉粒体の偏在が生じないように混合する粉粒体混合装置の下端部分に設けられており、
該粉粒体混合装置は、天面部に第１粉粒体投入口及び第２粉粒体投入口を有すると共に、下端部に前記固定シュートが設けられた堆積部を有する中空の外郭体と、該外郭体の内部において前記第２粉粒体投入口の下方に設けられ、前記第２粉粒体投入口から投入されて落下する粉粒体を横方向に送り出すように方向転換させる送り出し装置とからなり、
前記第１粉粒体投入口から投入されて前記堆積部に向けて落下する１種以上の粉粒体の流れに、前記第２粉粒体投入口から投入された残りの１種以上の粉粒体を前記送り出し装置を介して横方向に送り出して合流させることにより、前記２種以上の粉粒体を流下させつつ混合して前記堆積部に堆積させる混合装置である請求項２又は３に記載の粉粒体シール包装装置。