JP2015071435A - 直方体状ゲル化物入りフィルム包装袋の製造装置及び製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】直方体状ゲル化物を封入したフィルム包装袋を、出来るだけ少ない追加の工程又は設備で衛生的に製造する。【解決手段】溶解されているシート状ゼリーを封入した偏平状のフィルム包装袋９がベルトコンベア１０上に置かれて固定される。フィルム包装袋９は直角四角形で４方シールタイプの袋である。フィルム包装袋９が搬送されて縦切り装置１１の下に位置したときにベルトコンベア１０が停止し、縦切り装置１１の複数の平板１１ａによって、袋の中身のシート状ゼリーだけが短冊状に押し切られる。縦切り装置１１での切断が終了したら、フィルム包装袋９が再び搬送され、横切り装置１２の下に位置したときにベルトコンベア１０が停止する。袋の中身のシート状ゼリーは、平板１１ａとは直角な向きに配置された、横切り装置１２の複数の平板１２ａによって押し切られる。これにより、縦切り装置１１で短冊状に切断されていた袋内のゼリーが直方体状になる。【選択図】図５

Description

本発明は、直方体状に成形されたゲル化物（例えばこんにゃくゼリー，寒天ゼリー，くずもち等）を封入したフィルム包装袋を製造する装置および該フィルム包装袋の製造方法に関する。

液体や固体などの製品をフィルム包装袋（即ち、フィルムで作られた包装袋）に入れた袋詰め製品が市販されている。袋に収容される製品は、ジュース，果肉入りジュース，ゼリー等の飲食品、または、経腸栄養剤といった医薬品など、多種多様である。こうした袋詰め製品を製造する装置として、出願人は、特許文献１に示すように連続フィルムを搬送しながら袋状に成形し、フィルム包装袋に成形される途中の筒状フィルム内に製品を投入して内容物入りフィルム包装袋を製造する装置を開発し提供している。

特開２０００−６２７０８号公報

特許文献１に示す装置の場合、フィルム包装袋に入れる内容物に関しては、出来上がった内容物をフィルム包装袋成形途中の筒状フィルムに投入しているだけであり、その為の投入装置が別に用意されている。

ところが、こんにゃくゼリー等のゲル化物を内容物とする袋詰め製品においては、ゼリーを直方体状に成形して市場に提供したい場合がある。この場合、一例として、溶解しているゼリーを容器に流し込んで冷やして取り出し、切断装置で直方体状に切断し、必要量のゼリー片を計量した後に、特許文献１に開示の製造装置を用いて投入パイプから筒状フィルム内へ投入する方法が考えられる。この方法の実施には、フィルム包装袋毎に投入するゼリーの数を計量する必要がある。また、ゼリーを刃物で直接切断するので衛生的でなく、また刃物も汚れて清掃する必要が生じる。

また、外部の切断装置でゼリーを切断すると、ゼリーが汚染される場合があるので、筒状フィルム内へゼリーを投入して袋詰めした後に加熱殺菌を行う必要がある。しかし、ゲル化したゼリーを加熱すると溶解するので、加熱しても溶解しないゲル化剤を用いてゼリーを製造しなければならない。

そこで本発明は、上述の課題に鑑み、直方体状のゲル化物を封入したフィルム包装袋を、出来るだけ少ない追加の工程又は設備で衛生的に製造することにある。

本発明の一態様は、直方体状のゲル化物が入ったフィルム包装袋を製造する方法に係るものである。この方法の発明態様は、
溶解されているゼリーを封入した偏平状のフィルム包装袋を寝かせた状態で冷却して該ゼリーをシート状に固化する工程と、
該フィルム包装袋を寝かせた状態で、該フィルム包装袋の上側面に対して、平行配置された複数の第一の板状部材の下側辺を押しつけて該フィルム包装袋の中のシート状のゼリーを短冊状に切断する工程と、
該切断工程を経た前記フィルム包装袋を寝かせた状態で、該フィルム包装袋の上側面に対して、該第一の板状部材の下側辺とは交差する向きで平行配置された複数の第二の板状部材の下側辺を押しつけることにより、該フィルム包装袋の中の短冊状のゼリーを切断して直方体状にする工程と、
を含むことを特徴とする。

また本発明の別の態様は、直方体状のゲル化物が入ったフィルム包装袋を製造する装置に係るものである。この装置の発明態様は、
溶解されているゼリーを封入した偏平状のフィルム包装袋を寝かせた状態で搬送する搬送機構と、該搬送機構で搬送される寝かせた状態の該フィルム包装袋の中の固まったシート状のゼリーを切断する切断機構と、を備える。

そして、該切断機構は、
平行配置された複数の第一の板状部材を含み、該複数の第一の板状部材の下側辺を該寝かせた状態のフィルム包装袋の上側面に対して押しつけて、該フィルム包装袋の中の該シート状のゼリーを短冊状に切断する第一の切断装置と、
該第一の板状部材の下側辺とは交差する向きで平行配置された複数の第二の板状部材を含み、該複数の第二の板状部材の下側辺を該寝かせた状態のフィルム包装袋の上側面に対して押しつけることにより、該フィルム包装袋の中の短冊状のゼリーを切断して直方体状にする第二の切断装置と、
を具備することを特徴とする。

本発明によれば、直方体状のゲル化物を封入したフィルム包装袋を、従来よりも少ない追加の工程又は設備で衛生的に製造することができる。

本発明が適用される４方シールタイプのフィルム包装袋の構成例（シングルパック（ａ）、ツインパック（ｂ））を示す斜視図。 本出願人が出願している縦型充填包装機（４方シールタイプ）の主要部を示す図である。 ４方シールタイプ以外の包装シール形態を示す図である。 フィルム包装袋の内容物のみを切断する態様を示す斜視図である。 第１の実施例によるゼリーの切断の様子を示す斜視図である。 第２の実施例によるゼリーの切断の様子を示す斜視図である。 本発明に係る切断方法を良好に行えるフィルム包装袋の形態（シングルパック）を示す平面図および断面図である。 本発明に係る切断方法を良好に行えるフィルム包装袋の形態（ツインパック）を示す平面図および断面図である。

本発明の実施例として、直方体状のゲル化物を封入したフィルム包装袋を、以下のような手順により製造することを示すことができる。

まず、溶解されているゼリーを収容した偏平状のフィルム包装袋を製造する。この製造に際しては、本出願人がこれまで出願している縦型充填包装機（例えば特許文献１に開示の装置）を使用することができる。しかし本発明においては、当該装置に限られず、未固化のゼリーを封入した偏平状のフィルム包装袋を製造できる装置であれば如何なる装置でも使用可能である。

ここで、一例として４方シールタイプの偏平状フィルム包装袋を製造する縦型充填包装機を説明する。４方シールタイプとは、図１（ａ）（ｂ）のように４辺で囲まれた内容物収容部分ａにおいて、該４辺の全てが、フィルム同士を溶着してなるシール部である形態をいう。

図２は、上記の縦型充填包装機（４方シールタイプ）の主要部を示す図である。図２に示すように、シート状のフィルムが鉛直方向に送られ、製袋ガイド２によって、シート状のフィルムの幅方向端部が互いに重ね合わせられて筒状フィルム１が形成される。

製袋ガイド２の下方には、筒状に成形されたフィルム１の折り曲げ部と重ね合わせ部のそれぞれに対して縦方向に熱シールを行う複数の縦シール装置３が配置されている。

複数の縦シール装置３は、筒状フィルム１の折り曲げ部と重ね合わせ部を間に挟んだ状態で対向配置され、互いに離間する方向および互いに当接する方向に移動可能である。これらの縦シール装置３によって、筒状フィルム１の両側縁に縦方向のシール部（以下、縦シール部と呼ぶ。）１ｄが形成される。

各縦シール装置３の上方には、筒状フィルム１の側縁を挟みながら回転して筒状フィルム１を下方に送る１対のガイドローラ４が設けられている。

縦シール装置３の下方には、筒状フィルム１を間において対向配置され、ガイドローラ４の回転に同期して回転させられる１対のシゴキローラ５が設けられている。シゴキローラ５は、筒状フィルム１を横方向の全幅にわたって挟み込むことによって、筒状フィルム１内に投入された物を分割するものであり、互いに離間する方向および互いに当接する方向に移動可能である。

シゴキローラ５の下方には、筒状フィルム１を間において対向配置され、筒状フィルム１の全幅にわたって横方向の熱シール部（以下、横シール部と呼ぶ。）１ｅを形成する一対の横シール装置６が配置されている。

さらに、筒状フィルム１内に製品を投入する投入パイプ７が、製袋ガイド２の上方から製袋ガイド２の内側を通ってシゴキローラ５の直上まで鉛直方向に延在している。

上述した充填包装機は、縦シール装置３により筒状フィルム１の両側縁にそれぞれ縦シール部１ｄを形成し、横シール装置６で筒状フィルム１の横方向に横シール部１ｅを形成し、シゴキローラ５の間を開いた状態で、筒状フィルム１内に投入パイプ７から製品（溶解されているゼリー）を投入する。それからシゴキローラ５の間を閉じ、シゴキローラ５によって、筒状フィルム１内の内容物をフィルム送り方向にて分割する。この状態でガイドローラ４及びシゴキローラ５を回転させて筒状フィルム１を下方に送ると、筒状フィルム１内には、内容物が存在しない空部分が形成される。

空部分が横シール装置６の所まで送られたら、筒状フィルム１の送りを停止し、対向する横シール装置６どうしを接近させていく。これにより横シール装置６間に挟まれたフィルム同士が熱溶着されて横シール部が形成され、結果、筒状フィルム１の上側の開口が密閉される。その後、横シール部の所でフィルムを切断すると、ゼリーが封入された４方シールタイプのフィルム包装袋が得られる。

なお、ゼリーの充填包装は、殺菌した内容物および殺菌した包装材を用いて無菌環境下で包装を行う無菌充填包装であってもよい。

上記の充填包装機により製造されるゼリー入りフィルム包装袋は、図１（ａ）のようなゼリーの収容部分ａが１つのものであるが、それ以外に、図１（ｂ）のように収容部分ａが２つのもの（ツインパック）や図示しない３つ以上のものであってもよい。なお、ゼリーが入る収容部分ａを一つのフィルム包装袋に複数設けるには、図２に示したように縦シール装置３を筒状フィルム１の折り曲げ部と重ね合わせ部それぞれに配置するだけでなく、該折り曲げ部と該重ね合わせ部の間の領域にも配置する必要がある。

縦シール装置３の位置および数を変更することにより、３方シールタイプ、ピロータイプ（封筒貼り、合掌貼り）などといった包装シール形態にすることが可能である。

本発明の製造方法に関しては、偏平なフィルム包装袋の包装シール形態が、４方シールタイプであることが好ましいが、３方シールタイプ、ピロータイプ（封筒貼り、合掌貼り）などの形態に対しても本発明を使用可能な場合がある。いずれのタイプも、鉛直方向に延びる帯状のフィルムをその幅中央で折り曲げて筒状に成形し、この筒状フィルムの重ねられた両側縁を縦方向に熱シールし、さらに筒状フィルムの上側部分と下側部分のそれぞれを横方向に熱シールしたものである。但し、ピロータイプは、縦シール部が偏平なフィルム包装袋の横方向の中央部に位置するものである（図３（ａ）参照）。３方シールタイプは縦シール部が該フィルム包装袋の横方向の一方の側縁のみに位置するものである（図３（ｂ）参照）。

次に、上記のように縦型充填包装機で製造された、ゼリー入りの偏平状フィルム包装袋は、図４に示すように水平に寝かせた状態に置かれ、冷却される。この結果、フィルム包装袋の中身のゼリーは固まってシート形状になる。

固められたシート状のゼリーは、フィルム包装袋の外側上方から刃状部材をフィルム包装袋に押し付けることにより、フィルム包装袋に入った状態で切断される。このとき、フィルム包装袋に刃状部材の下側辺を押し付けるだけなので、フィルム包装袋のフィルムは切断されずに、中身のゼリーだけが切断される。

このような切断の実施例として、次のような２つの例を示す。

図５は袋の中身のゼリーだけを切断する方法の第１の実施例を示し、図６はその方法の第２の実施例を示している。

［第１の実施例］
図５に示す切断例によると、溶解されているシート状ゼリーが封入された偏平状のフィルム包装袋９が、ベルトコンベア１０上に寝かされた状態で置かれ、不図示の固定手段で動かないように固定される。該固定手段は、例えばベルトコンベア１０の表面に負圧を発生させてフィルム包装袋９の下面を吸着固定する機構や、ベルトコンベア１０上でフィルム包装袋９の位置がずれないようにする位置決め機構などを含む。ベルトコンベア１０上でフィルム包装袋９が冷却され、袋内のゼリーが固化される。フィルム包装袋９の形状は、図１に示したような直角四角形である。

中身のゼリーが固まっているフィルム包装袋９がベルトコンベア１０で搬送されて縦切り装置１１の下に位置したとき、ベルトコンベア１０が停止する。そして、縦切り装置１１の複数の平板１１ａがフィルム包装袋９に押し下げられ、これによって、袋の中身のシート状ゼリーだけが短冊状に切断される。このとき、袋内のシート状ゼリーは、ベルトコンベア１０上に固定された直角四角形のフィルム包装袋９の４辺のうち、相対する一組の２辺９ａ，９ｂに対して平行に切られている。

縦切り装置１１での切断が終了したら、フィルム包装袋９が再びベルトコンベア１０で搬送され、横切り装置１２の下に位置したときにベルトコンベア１０が停止する。そして、横切り装置１２の複数の平板１２ａがフィルム包装袋９に押し下げられ、これによって、袋内のゼリーだけが切断される。このとき、縦切り装置１１で短冊状に切断されていた袋内のゼリーは、ベルトコンベア１０上のフィルム包装袋９の４辺のうち、上記の相対する一組の２辺９ａ，９ｂとは別の２辺に対して平行に切られて、直方体状になる。

上記した縦切り装置１１は、包丁や直線定規のような形状の平板１１ａを複数備え、横切り装置１２も同形状の平板１２ａを複数備えている。複数の平板１１ａ又は１２ａは側面が鉛直方向に沿うように配置され、かつ、側面間が所定の間隔になるように横方向に平行配置されている。そして、平板１１ａ又は１２ａは、ベルトコンベア１０の上面に対して直角な方向に沿って、不図示の駆動装置で昇降自在に駆動される。つまり、シート状ゼリーが入っているフィルム包装袋９を上から平板１１ａ又は１２ａの下側辺で押圧することで、フィルム包装袋９のフィルムを切らずに、中身のゼリーだけを切断するようにされている。ゼリーが入っているフィルム包装袋９の上面に対して平板１１ａ又は１２ａを押し入れる量は、フィルムを切らずにゼリーだけを切断できるように最適な値に調節されている。

さらに、図５に示すように、縦切り装置１１の構成要素である各平板１１ａは、フィルム包装袋９の４辺のうちの、相対する一組の２辺９ａ，９ｂに対して平行になるように配置され、横切り装置１２の構成要素である各平板１２ａは、縦切り装置１１の各平板１１ａと直交するように配置されている。また、平板１１ａ，１２ａを昇降させる不図示の駆動装置は、複数の平板１１ａ又は１２ａを一枚ずつ昇降させて段階的に切ることが可能である。

［第２の実施例］
図６に示す切断例の場合においても、冷却されて固まったシート状ゼリーを収容したフィルム包装袋９が、ベルトコンベア１３上に寝かされて固定された状態でベルトコンベア１３により搬送される。フィルム包装袋９の形状は、図１に示したような直角四角形である。

ベルトコンベア１３で搬送されているフィルム包装袋９が、複数の回転刃１４ａを備えた縦切り装置１４の下を通過したときに、袋内のシート状ゼリーだけが短冊状に切断される。

このようにフィルム包装袋９内のゼリーが切断され、フィルム包装袋９の全体が複数の回転刃１４ａを通過したら、ベルトコンベア１３が停止する。

続いて、縦切り装置１４での切断が終了したフィルム包装袋９は、第２のベルトコンベア１５に移し変えられる。第２のベルトコンベア１５は、第１のベルトコンベア１３の搬送方向とは直交する方向に配置されている。フィルム包装袋９を第２のベルトコンベア１５に移すには、フィルム包装袋９の固定が解除され、第１のベルトコンベア１３でのフィルム包装袋９の搬送方向とは直交する横方向にプッシャー等の押し機構でフィルム包装袋９がスライドされる。このとき、フィルム包装袋９の４辺のうちの、上記の相対する一組の２辺９ａ，９ｂとは別の２辺が、ベルトコンベア１５の搬送方向に平行になるようにガイドされる。

その後、フィルム包装袋９がベルトコンベア１５上に固定された状態でベルトコンベア１５により搬送され、複数の回転刃１６ａを備えた横切り装置１６の下を通過したとき、縦切り装置１４で短冊状に切断されていた袋内のゼリーが直方体状になる。

上記した縦切り装置１４および横切り装置１６に関して、複数の回転刃１４ａ又１６ａは側面が鉛直方向に沿うように配置され、かつ、側面間が所定の間隔になるように横方向に平行配置されている。

さらに、図６に示すように、縦切り装置１４の各回転刃１４ａは、フィルム包装袋９の４辺のうちの、相対する一組の２辺９ａ，９ｂに対して平行になるように配置される。
横切り装置１６の各回転刃１６ａは、ベルトコンベア１０上のフィルム包装袋９の４辺のうち、上記の相対する一組の２辺９ａ，９ｂとは別の２辺に対して平行に配置されている。

そして、縦切り装置１４および横切り装置１６の両方とも、搬送中のフィルム包装袋９を上から回転刃の周辺で押圧することで、フィルム包装袋９のフィルムを切らずに、中身のゼリーだけを切断するようにされている。そして、こうした切断を実現するために、ゼリーが入っているフィルム包装袋９の上面に対して回転刃１４ａ又は１６ａを押し入れる量は、フィルムを切らずにゼリーだけを切断できるように最適な値に調節されている。

なお、本実施例ではフィルム包装袋９の上面側のみに回転刃１４ａ又は１６ａを配置する例を示した。しかし、フィルム包装袋９の下面側に、回転刃１４ａ又は１６ａに対向する回転刃を設け、上側と下側の回転刃でフィルム包装袋９を挟み込んで中身のゼリーを切断する構成にしてもよい。

また、ベルトコンベア１３又は１５上にフィルム包装袋９を固定する手段は、例えばベルトコンベアの表面に負圧を発生させてフィルム包装袋９の下面を吸着固定する機構や、ベルトコンベア上でフィルム包装袋９の位置がずれないようにする位置決め機構などを含む。

［実験結果］
上述した実施例に示す切断を良好に行えるフィルム包装袋の形態としては、実験により、図７および図８に示すような寸法のものが該当した。

図７（ａ）は４方シールタイプのシングルパックの平面図、図７（ｂ）はその縦断面図であり、それぞれの図に好ましい寸法（単位：ｍｍ）を示している。この包装袋の内容物収容部分ａに収容されたゼリーの量は７５ｇである。

図８（ａ）は４方シールタイプのツインパックの平面図、図８（ｂ）はその縦断面図であり、それぞれの図に好ましい寸法（単位：ｍｍ）を示している。この包装袋の２つの内容物収容部分ａにそれぞれ収容されたゼリーの量は８０ｇである。

図７及び図８に示すような内容物入りフィルム包装袋の形態によれば、フィルムを切断することなく、袋の中身のゼリーだけを切断することが出来た。

以上説明したような実施例に基づく本発明によれば、フィルム包装袋のフィルムを切らずに袋の中身のゼリーだけを直方体状にすることができる。ゼリーを刃状部材で直接切断しないため、衛生的であり、刃状部材が汚れることもない。

また、ゼリー等のゲル化物を封入したフィルム包装袋を袋の上から刃状部材で押圧するだけであり、ゼリーを直接切断する必要がないので、加熱殺菌を行う必要が無い。

また、袋に入っている固化したシート状ゼリーを、袋を開封しないで直方体状に切断するため、フィルム包装袋毎の直方体状ゼリーの数を常に同じにすることができる。

さらに本発明の方法は、直方体状に成形されたゼリーを計量してフィルム包装袋に投入する方法だけでなく、袋に入っている固化したシート状ゼリーを袋から取り出して切断する方法と比べても、直方体状ゼリーの計量装置、袋の開封設備やゼリーの取出し設備を必要としないので、追加設備の少ない方法である。

なお、上述した実施例では、直角四角形の内容物収容部ａの４辺全部が熱シール部になっている４方シールタイプのフィルム包装袋を例に挙げて説明した。しかし、本発明のゼリー切断手法は、４方シールタイプに限られず、３方シールタイプ、ピロータイプ（封筒貼り、合掌貼り）などといった包装シール形態のフィルム包装袋にも有効であると考えられる。

ａ 内容物収容部分
１ 筒状フィルム
１ｄ 縦シール部
１ｅ 横シール部
２ 製袋ガイド
３ 縦シール装置
５ シゴキローラ
６ 横シール装置
７ 内容物用の投入パイプ
９ フィルム包装袋
９ａ，９ｂ 直角四角形のフィルム包装袋の４辺のうちの、対向する１組の２辺
１０，１３，１５ ベルトコンベア
１１，１４ 縦切り装置
１２，１６ 横切り装置
１１ａ，１２ａ 平板
１４ａ，１６ａ 回転刃

Claims (6)

1. 直方体状のゲル化物が入ったフィルム包装袋を製造する方法であって、
   溶解されているゼリーを封入した偏平状のフィルム包装袋を寝かせた状態で冷却して該ゼリーをシート状に固化する工程と、
   前記フィルム包装袋を寝かせた状態で、該フィルム包装袋の上側面に対して、平行配置された複数の第一の板状部材の下側辺を押しつけて該フィルム包装袋の中のシート状のゼリーを短冊状に切断する工程と、
   前記切断工程を経た前記フィルム包装袋を寝かせた状態で、該フィルム包装袋の上側面に対して、前記第一の板状部材の下側辺とは交差する向きで平行配置された複数の第二の板状部材の下側辺を押しつけることにより、該フィルム包装袋の中の短冊状のゼリーを切断して直方体状にする工程と、
   を含む、直方体状ゲル化物入りフィルム包装袋の製造方法。
2. 前記フィルム包装袋はゼリーを収容する収容部を１つ以上有する袋である、請求項１に記載の直方体状ゲル化物入りフィルム包装袋の製造方法。
3. 前記フィルム包装袋の包装シール形態が４方シールタイプ、３方シールタイプ、またはピロータイプである、請求項１に記載の直方体状ゲル化物入りフィルム包装袋の製造方法。
4. 直方体状のゲル化物が入ったフィルム包装袋を製造する装置であって、
   溶解されているゼリーを封入した偏平状のフィルム包装袋を寝かせた状態で搬送する搬送機構と、
   前記搬送機構で搬送される寝かせた状態の前記フィルム包装袋の中の固まったシート状のゼリーを切断する切断機構と、
   を備え、
   前記切断機構は、
   平行配置された複数の第一の板状部材を含み、該複数の第一の板状部材の下側辺を前記寝かせた状態のフィルム包装袋の上側面に対して押しつけて、該フィルム包装袋の中の前記シート状のゼリーを短冊状に切断する第一の切断装置と、
   前記第一の板状部材の下側辺とは交差する向きで平行配置された複数の第二の板状部材を含み、該複数の第二の板状部材の下側辺を前記寝かせた状態のフィルム包装袋の上側面に対して押しつけることにより、該フィルム包装袋の中の短冊状のゼリーを切断して直方体状にする第二の切断装置と、
   を具備する、直方体状ゲル化物入りフィルム包装袋の製造装置。
5. 前記フィルム包装袋はゼリーを収容する収容部を１つ以上有する袋である、請求項４に記載の直方体状ゲル化物入りフィルム包装袋の製造装置。
6. 前記フィルム包装袋の包装シール形態が４方シールタイプ、３方シールタイプ、またはピロータイプである、請求項４に記載の直方体状ゲル化物入りフィルム包装袋の製造装置。

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