JP2006232364A

JP2006232364A - 充填包装機

Info

Publication number: JP2006232364A
Application number: JP2005052673A
Authority: JP
Inventors: Yasuhito Miyazawa; 泰人宮澤; Toshiaki Nagasawa; 敏明長澤; Masaki Kumagai; 正樹熊谷
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2005-02-28
Filing date: 2005-02-28
Publication date: 2006-09-07

Abstract

【課題】大容量の内容物が充填されるような場合であっても、横シール状態を良好に行うことのできる充填包装機を提供すること。
【解決手段】連続移送されるフイルムＦを、対をなす縦シールロール部材４Ｂによって挟み付けながらフイルムＦの長手方向に沿って縦シールする縦シール機構４と、この縦シール機構４によって縦シールＦＨした筒状のフイルムＦ内に内容物Ｗを充填する充填機構６と、前記筒状のフイルムＦを送りつつフイルムＦの底部側および袋口側となる箇所をフイルムの幅方向に沿って対をなす横シールロール５Ａの横シール部材５Ｂによって挟み付けながら所定の間隔にて横シールＦＳする横シール機構５と、を備えた充填包装機であって、前記横シール機構５より前記フイルムＦの移送方向下流側にて、前記横シール機構５の横シール部材５Ｂによってヒートシールされた前記フイルムＦの横シールＦＳ箇所をエアの吹き付けによって冷却するエア噴射ノズル機構７を配設してなる充填包装機。
【選択図】図１

Description

本発明は、たとえばロール状に巻かれたフイルムロールからフイルムを引き出し移送しながら製袋しつつ、その包装袋内に液状体などの内容物を充填包装してなる充填包装機に関するものである。

従来、この種の液状体などの内容物を充填包装してなる充填包装機においては、たとえば、ロール状に巻かれたフイルムロールのフイルムを繰り出し案内し、そのフイルムを対をなす縦シールロール部材によって挟み付けながらフイルムの長手方向に沿って縦シールして筒状に製袋し、筒状のフイルムを送りつつフイルムの底部側および袋口側となる箇所をフイルムの幅方向に沿って対をなす横シールロールの横シール部材によって挟み付けながら横シールする回転ロールタイプのシール機構によって縦横シールした包装袋を連続的に製袋する充填包装機が知られている。（たとえば、特許文献１を参照。）
特開平６−９９９１４号公報

特許文献１などによる充填包装機においては、連続して送り出される包装袋を横シール機構の下流側にてカッター機構によって包装袋の横シール部箇所にミシン目を入れたり、全カットして一個ごと包装袋を分離して搬出するようにしている。

ところで、上述した従来の充填包装機にあっては、連続して形成される包装袋の大きさが小さく包装袋内に充填される内容物の量が少ない場合にあってはさほど問題はないが、包装袋の横シール間隔（シールピッチ）が広く内容物の量が多い包装袋を生産する場合にあっては、連続して筒状に吊り下げられて搬送されてくる包装袋内の内容物がその包装袋の下端側に集まるために、包装袋の下端側が膨らんでしまう傾向にあるため、その筒状に形成された包装フイルムの幅方向に沿って横シール機構に設けられた対をなす横シールロールの横シール部材によって挟み付けながら横シールした後に、フイルムの送り動作と合わせて横シールロールの横シール部材が回転しながらフイルムの押圧状態から開放状態となる。この時、横シール箇所は横シール部材によって加熱されているためにフイルムの内面側のシーラント層が冷却され充分な強度が確保される前に内容物がその自重によって横シール箇所にそのまま過重として加わり、包装袋の内面側の一度シールされたシーラント層が横シール部箇所による底部側が部分的に押し広げられてしまう（引き剥がされてしまう）ことがある。この結果、横シール箇所にシール不良が発生してしまう虞がある。

そこで本発明の目的とするところは、大容量の内容物が充填されるような場合であっても、横シール状態を良好に行うことのできる充填包装機を提供することにある。

本発明では、請求項１に記載した充填包装機のように、連続移送されるフイルムを、対をなす縦シール部材によって挟み付けながらフイルムの長手方向に沿って縦シールする縦シール機構と、この縦シール機構によって縦シールした筒状のフイルム内に内容物を充填する充填機構と、前記筒状のフイルムを送りつつフイルムの底部側および袋口側となる箇所をフイルムの幅方向に沿って対をなす横シール部材によって挟み付けながら所定の間隔にて横シールする横シール機構と、を備えた充填包装機であって、前記横シール機構より前記フイルムの移送方向下流側にて、前記横シール機構の横シール部材によってヒートシールされた前記フイルムの横シール箇所をエアの吹き付けによって冷却するエア噴射ノズル機構を配設してなるものである。

また、請求項２に記載のように、請求項１に記載の充填包装機において、前記エア噴射ノズル機構は、前記フイルムの横シール箇所の幅方向に沿って設けてなるものである。

また、請求項３に記載のように、請求項１または請求項２に記載の充填包装機において、前記エア噴射ノズル機構は、少なくとも前記フイルムの送り動作時においてエア噴出を行うように設定してなるものである。

また、請求項４に記載のように、請求項１または請求項２に記載の充填包装機において、前記エア噴射ノズル機構は、前記フイルムの横シール箇所の通過タイミングに同期してエア噴出するように設定してなるものである。

本発明による充填包装機においては、連続移送されるフイルムを、対をなす縦シール部材によって挟み付けながらフイルムの長手方向に沿って縦シールする縦シール機構と、この縦シール機構によって縦シールした筒状のフイルム内に内容物を充填する充填機構と、前記筒状のフイルムを送りつつフイルムの底部側および袋口側となる箇所をフイルムの幅方向に沿って対をなす横シール部材によって挟み付けながら所定の間隔にて横シールする横シール機構と、を備えた充填包装機であって、前記横シール機構より前記フイルムの移送方向下流側にて、前記横シール機構の横シール部材によってヒートシールされた前記フイルムの横シール箇所をエアの吹き付けによって冷却するエア噴射ノズル機構を配設してなることにより、筒状に形成された包装フイルムの幅方向に沿って横シール機構に設けられた対をなす横シール部材によって挟み付けながら横シールした後に、フイルムの送り動作と合わせて横シール箇所より下流側に位置した包装袋の外面側をエア噴射ノズル機構によってエアを吹き付けることによって横シール部材によって加熱されてシールされた横シール箇所の内面側のシーラント層が冷却されシール強度が確保されたシール状態にて包装袋が繰り出されるものであり、この結果、シール不良を軽減することのできる充填包装機を提供することができるものであり、所期の目的を達成することができる。

以下、本発明に係る充填包装機を図面に基づいて説明する。図１から図４は本発明の実施形態を示すものである。

同図において、充填包装機の全体概要の構成として、包装フイルムＦを巻回したフイルムロールＲが充填包装機の側方に設けられた保持枠１に装着されて支持されており、前記フイルムロールＲから引き廻し案内された包装フイルムＦは、所定のテンションが付与されながら一端上方へとフイルム案内機構２を介して充填包装機の上部側へと繰り出し案内され、フイルム案内機構２により充填包装機の上部側へと繰り出し案内されたフイルムＦはフイルム折り返し機構３により包装フイルムＦの長手方向に沿って二つ折りに折り返して下方側へと引き出し案内するように構成している。

この第１実施形態においては、この下方へ引き出し搬送される二つ折りのフイルムＦは、縦シール機構４へと案内される。縦シール機構４は、サーボモータからなる駆動手段Ｍ１によって回転可能に設けられ、対向する一対の縦シールロール４Ａの外周に設けられた縦シールロール部材４Ｂによって、二つ折りに折り返されたフイルムＦが縦方向にヒートシールすることによって縦シールＦＨが形成され、次いで縦シール機構４の下方すなわちフイルムＦの搬送される下流側に配設された横シール機構５によってヒートシールされて横シールＦＳ箇所が形成される。

横シール機構５は、たとえばサーボモータからなる駆動手段Ｍ２によって回転可能に設けられ、対向する一対の横シールロール５Ａの外周の幅方向に沿ってそれぞれ設けられた横シール部材５Ｂによって、横方向に所定の間隔を置いてヒートシールされて包装フイルムＦに横シールＦＳ箇所が形成され、この横シールＦＳ箇所により包装袋Ｐとなる有底筒状に底部が形成され、これにより有底筒状に形成された包装フイルムＦ内に充填機構６の充填ノズル部６Ａからポンプ６Ｂを介して内容物Ｗが充填され、続いて包装フイルムＦを送り出した後に横シール機構５の横シールロール５Ａに設けられた横シール部材５Ｂにより包装フイルムＦの袋口部となる箇所を横ヒートシールし、この横ヒートシールによる横シールＦＳによって内容物Ｗが封止され、次々と連続した状態で内容物Ｗが充填された包装袋Ｐが下方へと連続して搬送されるように構成されている。

また前記充填機構６は、たとえば内容物Ｗを供給するためのポンプ６Ｂが設けられており、このポンプ６Ｂはサーボモータからなる駆動手段Ｍ３の回転作動によって内容物Ｗが充填供給可能に設けられている。

前記横シール機構５の下方側には、横シール機構５の横シール部材５Ｂによってヒートシールされた前記フイルムＦの横シールＦＳ箇所をエアの吹き付けによって冷却するエア噴射ノズル機構７が配設されている。この場合、エア噴射ノズル機構７には、フイルムＦの横シールＦＳ箇所の幅方向に沿って複数の噴射ノズル７Ａが設けられており、このエア噴射ノズル機構７にエアを供給するコンプレッサなどからなる気体加圧手段８が設けられるとともに、エア噴射ノズル機構７と気体加圧手段８との間に加圧気体であるエアの供給，遮断を行う電磁弁９が介在されている。

またエア噴射ノズル機構７の下方側には、上下に連続した状態の充填包装袋Ｐの横シールＦＳ箇所のほぼ中央部を切り離して搬出することのできる全カット用のカッタ刃と受け刃を備えたカッター機構１０が配設されている。この実施形態においては、全カット用のカッタ刃を備えたカッター機構１０のみを設けているが、場合によってはミシン目を入れる第１のカッター機構を備えるようにし、またその後工程に全カット用のカッタ刃を備えた第２のカッター機構を備えるようにしても良い。

なお、カッター機構１０には、一方のカッタ刃を回転駆動するためのサーボモータからなる駆動手段Ｍ４によって回転可能に設けられている。

次に、本発明の充填包装機における電気的な構成について、図４を主体に用いて説明する。

主電源スイッチ１１Ａは、充填包装機の電源をオン／オフするものであり、操作パネルに設けられるスイッチ操作群やタッチパネルのスイッチ群などからなる設定手段１１により構成されている。この電源スイッチ１１Ａがオンされることで、マイクロコンピュータやシーケンサ等の制御機器からなる制御手段１２の所定制御の基に縦シール機構４のヒータ（図示せず）や横シール機構５のヒータ（図示せず）などの電装品に電力供給が行われるように構成している。

また主電源スイッチ１１Ａとは別に充填包装機を運転動作させる運転開始・運転停止スイッチからなる運転操作スイッチ１１Ｂが設定手段１１に設けられ、この運転操作スイッチ１１Ｂがオンされることで、制御手段１２による所定制御に基づいて、充填機構６から駆動手段Ｍ３を介して被包装物Ｗの供給作動を行ったり、縦シール機構４と横シール機構５に設けた縦シールロール４Ａと横シールロール５Ａの各駆動手段Ｍ１，Ｍ２やカッター機構１０の駆動手段Ｍ４を電気的に作動させてそれぞれ回転動作するように構成するとともに、エア噴射ノズル機構７と気体加圧手段８との間に加圧気体であるエアの供給，遮断を行う電磁弁９を開放作動するように構成している。

従って、上記構成からなる本発明の充填包装機は、フイルム折返し機構２の下流側に配設した、縦シール機構４が駆動手段Ｍ１の作動によって、二つ折りに折り返されたフイルムＦの各折返し縁部同志（左右両縁部）が縦シールロール部材４Ｂによって挟み付けられるため、フイルムＦを繰り出しながらフイルムＦの縦方向に沿って縦シールＦＨが施され、次いで横シール機構５が駆動手段Ｍ２の作動によって、対向する一対の横シールロール５Ａの外周の幅方向に沿ってそれぞれ設けられた横シール部材５Ｂによって包装フイルムＦに横シールＦＳ箇所が形成され、これにより有底筒状に形成された包装フイルムＦ内に駆動手段Ｍ３による回転作動に伴い充填機構６の充填ノズル部６Ａからポンプ６Ｂを介して内容物Ｗが充填され、続いて包装フイルムＦを送り出された後に同様にして横シール機構５の横シールロール５Ａに設けられた横シール部材５Ｂにより包装フイルムＦの袋口部となる箇所を横ヒートシールし、この横ヒートシールによる横シールＦＳによって内容物Ｗが封止される。（図２の動作説明図を参照）

この際、フイルムＦの送り動作と合わせて横シールＦＳ箇所より下流側に位置した包装袋Ｐの外面側をエア噴射ノズル機構７によってエアを吹き付けることによって横シール部材５Ｂによって加熱されてシールされた横シールＦＳ箇所の内面側のシーラント層が強制的に冷却されシール強度が確保されたシール状態にて包装袋Ｐが繰り出されるものとなり、その結果、内容物Ｗの自重によって横シールＦＳ箇所にそのまま過重として加わったとしても強制的に横シール箇所を冷却するためにシーラント層が冷却され充分な強度が確保されて適正状態にて横シールされた状態となり、シール部箇所の剥がれる現象を未然に防ぐことができ、従来に比べてシール不良を軽減することができる。（図２および図３の動作説明図を参照）

また横シールＦＳされた包装袋Ｐは、カッター機構１０が駆動手段Ｍ４の作動によって、対向する一方のカッタ刃が回転駆動されることにより横シールＦＳ箇所の略中間部分が切断され、これにより次々と連続した状態で内容物Ｗが充填された包装袋Ｐが一個ごと分離状態にして下方へと連続して搬出される。

なお、この実施形態にあっては、制御手段１２は、充填包装機の運転停止時、すなわち運転操作スイッチ１１Ｂのオフ状態の時においては、そのオフ信号入力時を基点として充填機構６による内容物Ｗの充填が停止されるとともに、縦シール機構４と横シール機構５およびカッター機構１０の回転駆動が停止され、かつ電磁弁９を介してエア噴射ノズル機構７へのエアの供給が停止されるように構成されている。

また、図５に示すように、他の実施形態として、横シール機構５よりフイルムＦの移送方向下流側にて、横シール機構５の横シール部材５ＢによってヒートシールされたフイルムＦの横シールＦＳ箇所をエアの吹き付けによって冷却するエア噴射ノズル機構７が上下に多列にて配設されており、この場合、包装袋Ｐの両側に配置することにより更なる冷却効果を高めることができる。

この際、エア噴射ノズル機構７によるエア噴出タイミングとして、フイルムＦの横シールＦＳ箇所の通過タイミングに同期してエアを噴出するように設定しており、また噴出する時間なども制御手段１２を介して調整可能に設けている。

また、包装袋Ｐの大きさやフイルムＦの材質あるいは充填される内容物Ｗの量やフイルムＦの送り速度などの包装仕様条件に合わせてエア噴射ノズル機構７の配置やエアの噴出の向きや噴射ノズル７Ａの数や形状などを適宜設定するように構成すればよいものである。

なお本発明に係る充填包装機においては、縦シール機構４と横シール機構５とによって四方シールによる包装袋Ｐを形成していたが、縦シール機構４の縦シール部材５Ｂを包装袋ＰのフイルムＦの重ね合わせ部である一方側に設置してヒートシールする三方シールタイプにおいても同様な効果を得ることができるものであり、また本発明の実施形態では、カッター機構１０の駆動手段として回転機構を用いたが、往復動作によるカッター機構を用いても良いものであり、またエア噴射ノズル機構７から供給するエアとして、熱交換機によって冷却されたエアを供給するようにしてもよいものである。

また、各実施形態にあっては、充填包装機を運転動作させる運転開始・運転停止スイッチからなる運転操作スイッチ１１Ｂがオンされることによってエア噴射ノズル機構７と気体加圧手段８との間に加圧気体であるエアの供給，遮断を行う電磁弁９を開放作動するように構成していたが、充填包装機の電源をオン／オフする主電源スイッチ１１Ａのオン動作することでエア噴射ノズル機構７を作動するように構成してもよいものである。

また、縦シール機構４と横シール機構５としては、回転ロールタイプのシール装置を例にして説明していたが、フイルムＦの外側から対をなすシール部材を往復移動させて挟み付けてヒートシールするシール装置あるいはボックスモーションタイプによるシール装置においても、その横シール機構よりフイルムＦの移送方向下流側にエア噴射ノズル機構を配設することによって、ヒートシールされたフイルムＦの横シール箇所をエアの吹き付けによって冷却することができ、これによりシール強度を確保することができる。

本発明の実施形態の充填包装機を示す全体概要正面図である。図２は、充填包装機における横シール機構およびエア噴射ノズル機構の作動状態を主体に示した動作説明図である。図３は、図２の横シール機構およびエア噴射ノズル機構のさらなる作動状態を示した動作説明図である。図４は、本発明の実施形態の電気的構成を示すブロック図である。図５は、本発明の他の実施形態である横シール機構とエア噴射ノズル機構とを主体に示した要部の側面図である。

符号の説明

１保持枠
２フイルム案内機構
３フイルム折返し機構
４縦シール機構
４Ａ縦シールロール
４Ｂ縦シール部材
５横シール機構
５Ａ横シールロール
５Ｂ横シール部材
６充填機構
７エア噴射ノズル機構
７Ａ噴射ノズル
８気体加圧手段（コンプレッサ）
９電磁弁
１０カッター機構
１１設定手段
１１Ａ主電源スイッチ
１１Ｂ運転操作スイッチ
１２制御手段
Ｆフイルム
ＦＨ縦シール
ＦＳ横シール
Ｒフイルムロール
Ｗ内容物

Claims

連続移送されるフイルムを、対をなす縦シール部材によって挟み付けながらフイルムの長手方向に沿って縦シールする縦シール機構と、この縦シール機構によって縦シールした筒状のフイルム内に内容物を充填する充填機構と、前記筒状のフイルムを送りつつフイルムの底部側および袋口側となる箇所をフイルムの幅方向に沿って対をなす横シール部材によって挟み付けながら所定の間隔にて横シールする横シール機構と、を備えた充填包装機であって、前記横シール機構より前記フイルムの移送方向下流側にて、前記横シール機構の横シール部材によってヒートシールされた前記フイルムの横シール箇所をエアの吹き付けによって冷却するエア噴射ノズル機構を配設してなることを特徴とする充填包装機。
前記エア噴射ノズル機構は、前記フイルムの横シール箇所の幅方向に沿って設けてなることを特徴とする請求項１に記載の充填包装機。
前記エア噴射ノズル機構は、少なくとも前記フイルムの送り動作時においてエア噴出を行うように設定してなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の充填包装機。
前記エア噴射ノズル機構は、前記フイルムの横シール箇所の通過タイミングに同期してエア噴出するように設定してなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の充填包装機。