JP2015217985A - 内容物入りのフィルム包装袋の製造装置およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ガゼット成形部3で、帯状のフィルム5における、ガゼット袋状の袋部分の左右両側の折り込み部に相当する部分を折り込む。該折り込んだ部分に第一の横シール機構20で横シールを実施して第一段目の横シール部を形成しておく。その後、第一段目の横シール部が形成された帯状のフィルム5’をガイドセーラー7で、内容物を充填するパイプ23を包囲するように折り曲げ、該帯状のフィルム5’の横方向の両縁部を合わせることにより、左右両側が内側にV字形に折り込まれた筒状のフィルム5”を成形している。さらに縦シール機構26で、成形された筒状のフィルム5”の左右両側のV字型の折り込みにおける夫々の山折り部の角に熱シールを行ってヘムシールを形成する。
【選択図】図1
Description
さらに、フィルム包装袋の形態に関して、袋の左右両側が内側に折り込まれたガゼット袋が知られている。このようなガゼット袋は、内容物を充填したときに左右両側の折り込み部(マチ)が拡がって柱状の態様になるが、内容物が入っていないときには平らな態様になるので、廃棄物の減容化に有用な袋である。
具体的には、折り込みガイド装置で筒状のフィルムの左右両側を内側にV字型に折り込む。その後、筒状のフィルム内に内容物を充填し封口すると、図13に示すように両端部にマチ100a(V字型の折り込み部が拡がった側面部)が形成されたガゼット包装袋100が製造される。
上記のように筒状のフィルムに折り込み部を形成する手段を備えた製袋充填機は、特許文献1および特許文献2に開示されている。
特許文献3では、角柱状の袋の角部にヘムシールを形成するための手段を備えた縦型製袋充填機が開示されている。図14は、そのような縦型製袋充填機の一例を示す概略斜視図である。
角筒状のフィルム206には、製袋充填筒203の四隅外側に配設されたヘムシーラー207a〜207dによってヘムシール208a〜208dが形成される(図14ではヘムシーラー207cおよびヘムシール208cは隠れて見えない。)。ヘムシール208a〜208dによって角柱状の袋の側面が補強されて袋の形が保たれ、自立可能になる。
それから、対向配置されたエンドシーラ209a,209bによって角筒状のフィルム206を挟み込んでエンドシール部210が形成される。このエンドシール部210を底部とした角筒状のフィルム206内へ内容物がパイプ211から製袋充填筒203の中を通して投入される。その後、角筒状のフィルム206を下方へ一定のピッチで送り、再びエンドシールを実施することで、内容物が封入されたヘムシール付き包装袋212が製造される。
そこで発明者は、内容物を入れた状態で横断面が正方形を成す、角柱形のガゼット袋であり、自立できる、内容物入りフィルム包装袋を製造する方法、および、それを実施する縦型製袋充填機の開発を検討した。
このような形態の内容物入りフィルム包装袋を得るため、特許文献3に示される製袋充填機の製袋充填筒の下方であってエンドシーラの上方の位置に、特許文献1又は2に示されるような角筒状フィルムに折り込み部を形成する手段を配置することを試みた。
図14に示した4つのヘムシーラーは、縦方向に延びる角筒形の製袋充填筒のそれぞれの角部に位置したフィルム部分を摘んで熱溶着することによりヘムシールを形成している。製品の生産性の観点から4つのヘムシーラーは同時に駆動されて各フィルム部分は同時に摘まれる。このヘムシーラーの動作は、内容物が投入された角筒状のフィルムに対して行われる。これらの実状により、それぞれのヘムシーラーに対応するフィルム部分を同じ幅で正確に摘むことが出来ず、結果、製造された製品の形状は4つの側面の横幅が違ってしまう。
さらに、四隅にヘムシールが形成された角筒状のフィルムに関してそのフィルムの左右両側を折り込み板によって内側にV字型に折り込む場合、袋の外形を画定している製袋充填筒の存在により、角筒状のフィルムの左右両側面を内側の中心まで折り込めない。結果、製造された製品の形は、普通の牛乳パックのように横断面が正方形を成す角柱でなく、横断面が長方形を成す角柱形にしかならない。加えて、角筒状のフィルムの左右両側面を内側の中心まで折り込めないことにより、エンドシールを行うときに溶着されるフィルムの枚数(重なる数)が袋の横方向で異なるため、エンドシール部のシール強度が袋の横方向で均一にならない。
また、特許文献1〜3に示される従来技術の装置では、製造された製品の側面にセンターシールによる継ぎ部が残るという課題がある。製品を陳列する際にその継ぎ部はたいてい製品の後ろ側にされるため、製品の側面に描かれる印刷画のレイアウトが制限されてしまう。
第一の工程として、ガゼット袋状の袋部分の左右両側の折り込み部に相当する帯状のフィルムの部分を折り込む。
第二の工程として、帯状のフィルムの折り込んだ部分に当該部分の横方向にわたって熱シールを行って第一段目の横シール部を形成する。
第三の工程として、内容物を充填するパイプを包囲し且つ左右両側が内側にV字形に折り込まれた筒状のフィルムを成形するように、第一段目の横シール部が形成された帯状のフィルムを折り曲げ、該帯状のフィルムの横方向の両縁部を合わせる。
第四の工程として、パイプの通過部分を除いて第一段目の横シール部の位置と形に合致するように第二段目の横シール部を筒状のフィルムに形成することにより第一段目と第二段目の横シール部が合わさった合成横シール部を形成して、該筒状のフィルムをガゼット袋状の袋部分に区画する。
第五の工程として、筒状のフィルムに区画されたガゼット袋状の袋部分の下端に相当する合成横シール部の、パイプの通過部分であった非接着部に熱シールを行なって該非接着部の間隙を封鎖する。
第六の工程として、筒状のフィルムに区画されたガゼット袋状の袋部分へパイプの出口端から内容物を充填する。
ガゼット成形部は、ガゼット袋状の袋部分の左右両側の折り込み部に相当する帯状のフィルムの部分を折り込む。
第1の横シール機構は、ガゼット成形部で帯状のフィルムを折り込んだ部分を間において対向配置されたシールバーを備える。この機構は、当該折り込んだ部分に横方向に該シールバーで熱シールを実施して第一段目の横シール部を形成する。
フォーミング機構は、左右両側が内側にV字形に折り込まれた筒状のフィルムを成形するように、第一段目の横シール部が形成された帯状のフィルムを折り曲げ、該帯状のフィルムの横方向の両縁部を合わせる。
パイプは、フォーミング機構で合わせられた帯状のフィルムの横方向の両縁部の間の開口から筒状のフィルムの内側に侵入して該筒状のフィルムの長さ方向に沿って延びており、内容物を充填する。
第2の横シール機構は、筒状のフィルムを間において対向配置されたシールバーを備える。この機構は、パイプの通過部分を除いて第一段目の横シール部の位置と形に合致するように該シールバーで第二段目の横シール部を筒状のフィルムに形成することにより第一段目と第二段目の横シール部が合わさった合成横シール部を形成して、該筒状のフィルムをガゼット袋状の袋部分に区画する。
封鎖シール機構はパイプの出口端よりも先に設置されている。この機構は、ガゼット袋状の袋部分の下端および上端に相当する各合成横シール部の、パイプの通過部分であった非接着部に熱シールを行なって該非接着部の間隙を封鎖する。
このような従来技術に対して、本発明は、第1の横シール機構と第2の横シール機構によってその筒状のフィルムに所定の間隔で合成横シール部を形成することにより、内容物の充填前には既に、筒状のフィルムに袋状部分(後にフィルム包装袋となる部分)が区画される。つまり本発明は、内容物が充填される袋状部分よりも後方の筒状フィルムに、すでに複数の合成横シール部を一定の間隔で形成しておくことが可能である。このため、筒状に成形されたフィルムが縦方向に搬送される場合において、吊り下がった筒状フィルムの袋状部分に充填される内容物の重量が多くなっても該フィルムに波打ち部分が出来にくい。したがって、皺や内容物が内在しにくいシールを実施できて、袋の密閉信頼性およびバリア性を高められる。
これに対して本発明では、上記した本発明の方法で成形された筒状のフィルムの左右両側のV字型の折り込みにおける夫々の山折り部の角に熱シールを行ってヘムシールを形成することが可能である。つまり、筒状のフィルムの左右両側縁にV字型の折り込みによって角部がすでに出来ているので、筒状のフィルムの左右各縁部を挟んで加熱すれば角部にヘムシールが形成される。このためヘムシール幅の管理が容易であり、製造された製品の外観について各々の側面の横幅を安定して揃えることが出来る。
本実施形態の縦型製袋充填機は、内容物を入れた状態で横断面が正方形を成す、角柱形のガゼット袋であり、自立できる、内容物入りフィルム包装袋を製造するものである。その内容物としては、液状またはペースト状の飲料や食品を挙げられる。
図1は、本発明の一実施形態による縦型製袋充填機の概略構成を示す側面図、図2は、図1の矢印A方向から見た縦型製袋充填機の図を示している。
図1を参照すると、本実施形態の縦型製袋充填機1は、フィルム供給部2、ガゼット成形部3、および製袋充填部4を備えている。
フィルム供給部2では帯状のフィルム5がロール状に巻かれて軸支されている。フィルム供給部2からフィルム5が繰り出され、弛みや蛇行がないように整えられながら複数のローラ6a,6b,6c等を経由して製袋充填機の下部から上部へ送られるようになっている。そして、製袋充填機1の最上部に位置するフォーミング機構としてのガイドセーラー7(もしくはローラーセーラー)でフィルム5の送り方向が鉛直方向下向きに方向転換される。
フィルム5に用いることのできる樹脂としては、熱溶着等により製袋できる樹脂であれば、どのような樹脂であってもよい。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリブテン−1、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン系樹脂、ポリエステル、ポリアミド等の樹脂が用いられ、それらの樹脂の単層又は複層フィルムから製造され、内層にヒートシール性の樹脂が用いられる。
ガゼット成形部3はフィルム5を折り畳んでガゼット袋の折り込み部(マチ)を成形する折り込みセーラー8を備え、フィルム5が平坦な状態から折り込みセーラー8で折られながら搬送される。図3は図1の矢印Aの方向に製袋充填機を見た図であり、フィルム5の左右両側部を折り込みセーラー8で折り畳んでガゼット袋の折り込み部(マチ)を成形していく様子を示している。図4は折り込みセーラー8を通過することによって折り込み部が成形されたフィルム5を斜視図で示している。
さらに、図5はフィルム5をガゼット袋の形に折り畳むときの折り線などを示し、図6はその折り線の所で折られて出来るガゼット袋の姿をフィルム5の横断面により示している。
図5および図6を参照すると、最終形態とされるフィルム包装袋の正面もしくは背面になるフィルム部分1aが、帯状のフィルム5の中心線(第2の山折り線12の位置)から右側に所定の幅Wで画定されている。そのフィルム部分1aの右端が第1の山折り線9とされ、この第1の山折り線9から右側に幅Wで離間した所が第1のトリミングカット線10とされる。この第1の山折り線9と第1のトリミングカット線10の中間が第1の谷折り線11とされ、フィルム5を第1の山折り線9で山折りして第1の谷折り線11で谷折りすることで、フィルム包装袋の左右側面の折り込み部(マチ)のうちの一方が形成される。
第3の山折り線13から左側に幅Wで離間した所は第2のトリミングカット線15とされる。この第2のトリミングカット線15に沿ったフィルム部分は上記の第1のトリミングカット線10に沿ったフィルム部分と熱溶着され、この熱溶着部以外の端部は最終的にトリミングされることになる。
次に製袋充填部4について説明する。
再び図1および図2を参照すると、ガイドセーラー7の下方に製袋充填部4が構成されており、製袋充填部4では、ガゼット成形部3および第1の横シール機構20を通過して図3,4のように折り曲げられ且つ横シール部S1が形成されたフィルム5(以下、これを「フィルム5’」と称する。)の製袋および内容物の充填が行われる。そのために、フィルム5’はローラ6cを経由してガイドセーラー7に達すると、フィルム5’の送り方向が鉛直方向下向きに方向転換される。ガイドセーラー7は、この方向転換に伴い、フィルム5’の横方向の両縁部(図4参照)が合わさるようにフィルム5’を略中央で折り曲げて、左右両側面が内側にV字形に折り込まれた筒状フィルム5”を形成する。この折曲げ箇所は、図4から図6に示した第3の山折り線13の所である。
筒状フィルム5”はフィルム搬送機構としての送りローラ22によって所定のフィルム搬送量(P)の間欠送りで下向きに送られる。搬送量Pについては、未充填の一袋分のフィルム包装袋Wの縦方向長さに相当する。筒状フィルム5”の内側には、内容物投入用パイプ23(ノズルとも呼ぶ)が筒状フィルム5”の下向きの送り方向に沿って延びている。
本実施形態では、筒状フィルム5”内を下向きに延びるパイプ23は筒状フィルム5”の横方向の略中央に位置しているが、特に、図示したパイプ23の位置に本発明は限定されない。
第2の横シール機構24
第2の横シール機構24は、筒状フィルム5”の左側縁部よりパイプ23を該フィルム内へ挿入している位置よりも下方で、且つ縦シール機構25の上方の位置に配置されている。さらに第2の横シール機構24は、筒状フィルム5”を間において対向配置された一対のKシールバー25を有する。一対のKシールバー25は、不図示の駆動源により対向移動され、筒状フィルム5”をこれらの間に挟んで加圧および加熱する。それにより、その挟んだ部分が熱溶着される。この溶着は主にフィルム部分1fをフィルム部分1cおよび1eと接着することを目的とする。このような熱シールは、送りローラ22を使った筒状フィルム5”の送りが停止している間に行われる。なお、各々のKシールバー25にヒータ(不図示)が内蔵されていてもよいし、一方のKシールバー25だけにヒータ(不図示)が内蔵されていてもよい。熱シールを良好にするため、Kシールバー25の、筒状フィルム5”と直接接触させる面にテフロン(登録商標)の層が設けられているとよい。第2の横シール機構24の具体的な構成に関しては図8および図9を参照されたい。図8はフィルム送り方向から見た第2の横シール機構24と筒状フィルム5”の様子を示している。図9(a)はKシールバー25の正面図、図9(b)はその右側面図を示している。
但し、パイプ23が筒状フィルム5”内部を通過している為、第2の横シール機構24は、筒状フィルム5”の横方向(幅方向)に関してパイプ23の通過部分を除いて熱溶着(熱シール)を行う必要がある。そのため、一対のKシールバー25は、これらの間に筒状フィルム5”を挟んだときに、筒状フィルム5”内を縦方向に延びるパイプ23に干渉しないように構成されている。
このような第2の横シール機構24の位置は、第2の横シール機構24によって形成される横シール部S2が第1の横シール機構20によって既に形成された横シール部(以下、第一段階の横シール部と呼ぶ。)S1に合致して重なるように設定されている(図1,2参照)。すなわち、第一段階の横シール部S1の形成後、送りローラ22によって筒状フィルム5”が第2の横シール機構25の方へ送られる。筒状フィルム5”は間欠送り、即ち所定の搬送量Pの搬送と停止を繰り返すことで送られるが、第一段階の横シール部S1を形成した時点から筒状フィルム5”の搬送量Pの搬送が所定の回数繰り返されたときに当該第一段階の横シール部S1が第2の横シール機構25のシール位置に在るように構成されている。
上記したような第2の横シール機構24を用いて、筒状フィルム5”にパイプ23の通過部分を除いて横シール部S2が形成されて、筒状フィルム5”が複数のガゼット袋状の袋部分(以下、フィルム包装袋Wと称する)に区画される。
上記した第2の横シール機構24の下方で、且つ、送りローラ22の上方の位置には、縦シール機構(ヘムシール機構)26が配置されている。
縦シール機構26は、図6に示すような筒状フィルム5”の四隅の角部にそれぞれヘムシールを形成するものである。このようなヘムシールは、本装置で製造される袋詰め製品を自立できるようにする目的で行われる。その構成に関して、図10を参照されたい。図10はフィルム送り方向から見た筒状フィルム5”と縦シール機構26の様子を示している。
図10に示すように縦シール機構26は、筒状フィルム5”の左側縁部と右側縁部が通過する2つの領域それぞれにおいて、筒状フィルム5”を間において対向配置される一対の縦ヒーターバー26aを有する。該一対の縦ヒーターバー26a間には縦ヒーターバー受け板26bが介在し、さらに縦ヒーターバー受け板26bは、筒状フィルム5”の左右各側の折り込み部におけるV字形の谷内に侵入するように設置されている。縦ヒーターバー26aに加熱手段としてのヒーターが内蔵されている。
筒状フィルム5”の折り込み部の谷内に縦ヒーターバー受け板26bが侵入した状態で、一対の縦ヒーターバー26aは不図示の駆動源により対向移動される。これにより、一対の縦ヒーターバー26aのうちの一方と縦ヒーターバー受け板26bとの間、ならびに一対の縦ヒーターバー26aのうちの他方と縦ヒーターバー受け板26bとの間にそれぞれ、筒状フィルム5”における山折り部、即ち角部が挟まれる。そして、一対の縦ヒーターバー26aによる加圧と加熱によって、その角部に熱シール部(ヘムシール)が形成される。
図6に示したトリミングカット線10,15の所は、筒状フィルム5”に形成する際の、フィルム5’の両側縁部を合わせる所に対応しており、縦シール機構26は、当該フィルム5’の両側縁部、即ち、トリミングカット線10,15に沿ったフィルム部分どうしも上記所定の幅で熱溶着する。このとき、フィルム5’の両側縁部のうちの熱溶着されない端部51は、予め、カッター27(図1,2参照)によりトリミングカット線10,15に沿ってフィルム5’を切断して除去されていてもよい。
このような縦シールは、送りローラ22を使った筒状フィルム5”の送りが停止している間に行われる。縦シール部(ヘムシール)の形成後、送りローラ22により筒状フィルム5”が所定の搬送量Pだけ移動して停止したら、再び縦シール機構26が作動するようになっている。
以上に説明したヘムシールが完了すると、横シール部S2のパイプ通過部分を除いてフィルム包装袋Wが密閉される。
上記した縦シール機構26の下方には送りローラ22が設置されている。なお、縦シール機構26を第2の横シール機構24より上方に配置することも可能である。
さらに、縦シール機構26の下方で、かつ第2の横シール機構24の位置から、送りローラ22の所定回数(本例では5回)の搬送動作に相当するフィルム搬送量を隔てた位置に、封鎖シール装置28が設置されている。
封鎖シール機構28は、第2の横シール機構24で筒状フィルム5”の横方向に形成された横シール部S2のうちのパイプ23の通過部分に熱シールを行なって該パイプの通過部分を封鎖するものである。
封鎖シール機構28は、図1に示されるように、筒状フィルム5”を間において対向配置された横ヒーターバー28aおよび横ヒーター受けバー28bを有する。横ヒーターバー28aおよび横ヒーター受けバー28bは、不図示の駆動源により対向移動され、これらで、筒状フィルム5”の横シール部S2の、パイプ23の通過部分であった非接着部NSを加圧および加熱することで、その非接着部NSが熱シールされる。
ヒーターブロック28a1およびヒーター受けブロック28b1はともに、金属(例えばステンレス)のみで作製されている。その上、ヒーターブロック28a1およびヒーター受けブロック28b1は、加圧ブロック28a2および加圧受けブロック28b2よりも筒状フィルム5”側に突き出ている。このような構成は、ヒーターブロック28a1とヒーター受けブロック28b1で前記の非接着部NSを挟んだときにフィルム内面どうしを堅く密着させて、筒状フィルム5”内に充填され前記の非接着部NSの間隙に浸入している飲料等の内容物をこの間隙から飛び散らせる作用を奏する。この作用により、飲料等の液状の内容物が内在しない熱シール部を形成できる。
なお、筒状フィルム5”の前記の非接着部NSを通って下方に延びているパイプ23の下端(出口端)23aは、内容物を充填する部分のフィルム包装袋W内に侵入している。本実施例では、パイプ下端23aは、封鎖シール機構28の位置から上方へ、送りローラ22の1回の搬送動作に相当するフィルム搬送量を遡った所までの間に位置している。
さらに、封鎖シール機構28の下方に切離し機構29が設置されている。切離し機構29は、内容物が封入されたフィルム包装袋Wを筒状フィルム5”から切離すものである。
切離し機構29は、封鎖シール機構28の位置から、送りローラ2の1回の搬送動作に相当するフィルム搬送量(P)を隔てた位置に配置されている。切離し機構29は、カッターバー29aとカッター受けバー29bを有する。カッターバー29aおよびカッター受けバー29bは、不図示の駆動源により対向移動される。第1の横シール機構20、第2の横シール機構24、および封鎖シール機構28によって形成された横シール部を筒状フィルム5”の横方向全長にわたって切断する刃(不図示)が、カッターバー29aの、カッター受けバー29bと対向する面に設けられている。カッター受けバー29bには、その刃を受け入れるための凹部(不図示)が形成されている。カッターバー29aをカッター受けバー29bに向けて移動し、筒状フィルム5”の横シール部を筒状フィルム5”の横方向に沿って切断することで、筒状フィルム5”の最下端から、内容物入りのフィルム包装袋Wが切り離される。
なお、切離し機構27には、封鎖シール機構28の動作時または動作後に、内容物入りのフィルム包装袋Wの底部に位置する横シール部を袋本体に密着するように折り曲げ、もしくは接着させて、フィルム包装袋Wの底部を平らに成形する機構が追加されていることが好ましい。
次に、主に図1および図2を参照して、本実施形態の縦型製袋充填機を用いて内容物入りフィルム包装袋を製造する工程について説明する。製造される内容物入りフィルム包装袋は、横断面が正方形を成す角柱形の袋であり、自立でき、ゲーブルトップの形をした袋である。
フィルム供給部2にロール状に保持されたフィルム5は、送りローラ22の回転によって繰り出され、ローラ6a,6b,6c等を経由して製袋充填機の上部のガイドセーラー7へ送られる。送りローラ22は間欠的な回転動作を行ってフィルム5を繰り出していく。
本実施形態のフィルム供給部2は、間欠送りの際にフィルム5に加わる張力の変動を吸収するアキュームレータや、フィルム2の蛇行を矯正して送り方向を安定させるガイド機構などを含む。
フィルム5が繰り出されると、図5に示した穴16,18が開けられる。フィルム5がローラ6aを経由すると、不図示の口栓溶着ユニットによって口栓17が穴16に挿入され、かつフィルム5に溶着される。その後、フィルム5はローラ6bを経由してガゼット成形部3の折り込みセーラー8に進入する。ローラ6bには口栓17と干渉しないように凹溝が形成されている。
図3および図4に示される形に折り畳まれたフィルム5は第1の横シール機構20の一対のKシールバー21の間に送られる。一対のKシールバー21にフィルム5の折り畳み部分が挟まれて、加圧および加熱されることにより、第1段目の横シール部S1が形成される。この横シール部S1はフィルム部分1a〜1eを穴18の位置で溶着してなる部分である(図4,5参照)。
第1の横シール機構20を通過したフィルム5’はローラ6を経由してガイドセーラー7に達する。そしてガイドセーラー7の位置で、フィルム5’の送り方向が鉛直方向下向きに方向転換される。ガイドセーラー7は、この方向転換に伴い、フィルム5’の横方向の両縁部(図4参照)が合わさるようにフィルム5’を略中央で折り曲げる。それにより、両側縁が内側にV字形に折り込まれた筒状フィルム5”が形成される(図2参照)。
合わさった第1段目と第2段目の横シール部(以下、合成横シール部と称す)で、筒状フィルム5”の内部がその長手方向において実質的に仕切られる。この合成横シール部は、筒状フィルム5”を所定の搬送量Pの搬送を終了する度に筒状フィルム5”に形成されていく。但し、この段階では、パイプ23の通過部分は熱シールされていない。また、筒状フィルム5”に形成する際の、フィルム5’の両側縁部を合わせた所(図6に示したトリミングカット線10,15の所)も未だ熱シールされていない。
このような状態で、筒状フィルム5”の左右各側における一対の縦ヒーターバー26aが不図示の駆動源により対向移動される。これにより、一対の縦ヒーターバー26aのうちの一方と縦ヒーターバー受け板26bとの間、ならびに一対の縦ヒーターバー26aのうちの他方と縦ヒーターバー受け板26bとの間にそれぞれ、筒状フィルム5”における山折り部、即ち角部が挟まれる。そして、一対の縦ヒーターバー26aによる加圧と加熱によって、その角部に熱シール部(ヘムシール)が形成される。このとき、筒状フィルム5”に形成する際の、フィルム5’の両側縁部を合わせた所(図6に示したトリミングカット線10,15の所)も熱溶着される。尚、フィルム5’の両側縁部のうちの熱溶着されない端部は、予め、カッター27(図1,2参照)によりトリミングカット線10,15に沿ってフィルム5’を切断して除去されている。
このような縦シール(ヘムシール)は、筒状フィルム5”を所定の搬送量Pの搬送を終了する度に筒状フィルム5”に形成される。
尚、封鎖シール機構28によって封鎖シールを行うのに先立って、筒状フィルム5”の横方向両側部を保持しながら筒状フィルム5”を横方向外側に引っ張ることが好ましい。これにより、前記の非接着部NSに皺が入った状態で熱シールされるのを防ぐこともできる。
上記したようにフィルム包装袋Wが形成されたら、パイプ23から該フィルム包装袋W内へ所定の量の内容物が充填される。このとき、フィルム包装袋Wの上端の合成横シール部におけるパイプ23の通過部分まで内容物が充填される。
なお、封鎖シール機構28の動作時または動作後に、内容物入りのフィルム包装袋Wの底部に位置する横シール部を袋本体に密着するように折り曲げ、もしくは接着させて、フィルム包装袋Wの底部を平らに成形することが好ましい。この処理は切離し機構29の位置で追加されうる。
以上のようにして、内容物が充填されたフィルム包装袋Wが製造される。特に、本実施形態の製法よれば、内容物入りフィルム包装袋は内容物を入れた状態で横断面が正方形を成す、角柱形のガゼット袋であり、自立可能なものとなる。つまり、1リットル入り牛乳パックのようなゲーブルトップ紙容器と似たような包装製品をフィルム(樹脂シート)で作ることができる。
上述してきた一連の動作を繰り返すことで、内容物入りのフィルム包装袋W(図12参照)を連続して製造することができる。
本発明の縦型製袋充填機では、製品(内容物入りフィルム包装袋W)の形を、横断面が正方形を成す角柱の形に作ることが出来る。図5に示したように、フィルム包装袋の正面もしくは背面になるフィルム部分1a,1fはそれぞれ幅Wを有し、第1の山折り線9と第1の谷折り線11の間のフィルム部分1bは幅W/2を有し、第1の谷折り線11と第1のトリミングカット線10の間のフィルム部分1cは幅W/2を有し、第2の山折り線12と第2の谷折り線14の間のフィルム部分1dは幅W/2を有し、第2の谷折り線14と第3の山折り線13の間のフィルム部分1eは幅W/2を有する。これらの折り線の位置でフィルム5が折り畳まれるように、フィルム5が、ガゼット成形部3の折り込みセーラー8と製袋充填部4のガイドセーラー7とに順次通過させられる。この結果、フィルム5は、左右両側が内側にV字形に折り込まれた筒状フィルム5”(図6参照)に成形される。
フィルム5がガゼット成形部3を通過した後のフィルム5’は図4に示した姿になるが、そのフィルム5’は、内容物充填用のパイプ23がフィルム部分1fとフィルム部分1c又は1eとの間に位置するように製袋充填部4のガイドセーラー7で折り曲げられる。
さらに、袋の側面の4つの角部に形成されたヘムシールによって、袋が補強されて袋を立った状態で置くことができる。
加えて、以下に説明する本発明の態様もまた、内容物が充填されたフィルム包装製品に関して密閉信頼性およびバリア性を向上させている。
このような従来技術の製法では、一つの横シール部を底部として吊り下げられた状態の筒状フィルム内に内容物が投入される。この状態では、製品に要求される内容物の重量が多いほど筒状フィルムの膨れ張りが生じるため、筒状フィルム周囲のシール部が折れてフィルム表面に波打った部分が出来やすい。このため、内容物投入後に第2の横シール部を形成するときに該横シール部に皺が入る虞があった。これを抑制するため、横シールされる部分のフィルムを両外側に引っ張った状態で横シールを行う方法があるが、内容物の重量が多いと前記の波打った部分を解消させるために大きな引っ張り力が要る。その結果、大型の引っ張り駆動装置が必要とされ、またフィルムが損傷するかもしれない。
さらに、第2の横シール機構24の下方で、筒状フィルム5”の左と右側の側縁における山折り部、すなわち角部に縦シールを行なう。パイプ23を内側に侵入させるための筒状フィルム5”の左側縁の開口が、この縦シールを行うときに閉じられる。
そして、吊り下がった筒状フィルム5”の最下部(先頭)に位置するフィルム包装袋W内に液状またはペースト状の内容物を投入する。内容物の投入の前には、筒状フィルム5”の最下部に位置するフィルム包装袋Wの下端の合成横シール部の、パイプ23の通過部分であった非接着部NSを、封鎖シール機構28によって熱シールしておく。その内容物の投入の後には、このフィルム包装袋Wの上端の合成横シール部の、パイプ23の通過部分であった非接着部NSを、封鎖シール機構28によって熱シールする。この結果、内容物が充填されたフィルム包装袋Wが筒状フィルム5”の最下部に出来上がる。
その上、合成横シール部の、パイプ23の通過部分であった非接着部NSは横シール部全長に比して狭い部位である。この部位を両側から2つの金属ブロック(ヒーターブロック28a1およびヒーター受けブロック28b1)で堅く挟み込むことにより、この部分の間隙に介在した内容物をこの間隙から飛び散らせて、熱シール部に内容物が介在しないようにしている。さらに、2つの金属ブロックで挟み込む前に、横シールされる部分のフィルムを両外側に引っ張ることで、熱シール部に皺や内容物を内在させない作用を補助することができる。
2 フィルム供給部
3 ガゼット成形部
4 製袋充填部
5 帯状のフィルム
5’ ガゼット成形部を通過した後のフィルム
5” 筒状フィルム
6a,6b,6c ローラ
7 ガイドセーラー
8 折り込みセーラー
9 第1の山折り線
10 第1のトリミングカット線
11 第1の谷折り線
12 第2の山折り線
13 第3の山折り線
14 第2の谷折り線
15 第2のトリミングカット線
16 口栓取付け用の穴
17 口栓
18 穴
20 第1の横シール機構
21,25 Kシールバー
21a,25a 横ヒート部
21b,25b 斜めヒート部
22 送りローラ
23 パイプ
24 第2の横シール機構
25c 凹み
26 縦シール機構(ヘムシール機構)
26a 縦ヒーターバー
26b 縦ヒーターバー受け板
27 カッター
28 封鎖シール機構
28a 横ヒーターバー
28b 横ヒーター受けバー
28a1,28b1 ヒーターブロック
28a2,28b2 加圧受けブロック
29 切離し機構
29a カッターバー
29b カッター受けバー
W フィルム包装袋
Claims (17)
- 帯状のフィルムからガゼット袋状の袋部分を成形しつつ、該ガゼット袋状の袋部分の側面における角部にヘムシールを形成し、該ガゼット袋状の袋部分に内容物を充填することにより、内容物入りのフィルム包装袋を製造する方法であって、
前記ガゼット袋状の袋部分の左右両側の折り込み部に相当する前記帯状のフィルムの部分を折り込む工程と、
前記帯状のフィルムの折り込んだ部分に当該部分の横方向にわたって熱シールを行って第一段目の横シール部を形成する工程と、
前記内容物を充填するパイプを包囲し且つ左右両側が内側にV字形に折り込まれた筒状のフィルムを成形するように、前記第一段目の横シール部が形成された前記帯状のフィルムを折り曲げ、該帯状のフィルムの横方向の両縁部を合わせる工程と、
前記パイプの通過部分を除いて前記第一段目の横シール部の位置と形に合致するように第二段目の横シール部を前記筒状のフィルムに形成することにより前記第一段目と前記第二段目の横シール部が合わさった合成横シール部を形成して、該筒状のフィルムをガゼット袋状の袋部分に区画する工程と、
前記筒状のフィルムに区画された前記ガゼット袋状の袋部分の下端に相当する前記合成横シール部の、前記パイプの通過部分であった非接着部に熱シールを行なって該非接着部の間隙を封鎖する工程と、
前記筒状のフィルムに区画された前記ガゼット袋状の袋部分へ前記パイプの出口端から前記内容物を充填する工程と、
を有する、内容物入りフィルム包装袋の製造方法。 - 帯状のフィルムからガゼット袋状の袋部分を成形しつつ、該ガゼット袋状の袋部分の側面における角部にヘムシールを形成し、該ガゼット袋状の袋部分に内容物を充填することにより、内容物入りのフィルム包装袋を製造する方法であって、
前記ガゼット袋状の袋部分の左右両側の折り込み部に相当する前記帯状のフィルムの部分を折り込む工程と、
前記帯状のフィルムの折り込んだ部分に当該部分の横方向にわたって熱シールを行って第一段目の横シール部を形成する工程と、
前記内容物を充填するパイプを包囲し且つ左右両側が内側にV字形に折り込まれた筒状のフィルムを成形するように、前記第一段目の横シール部が形成された前記帯状のフィルムを折り曲げ、該帯状のフィルムの横方向の両縁部を合わせる工程と、
前記パイプの通過部分を除いて前記第一段目の横シール部の位置と形に合致するように第二段目の横シール部を前記筒状のフィルムに形成することにより前記第一段目と前記第二段目の横シール部が合わさった合成横シール部を形成する工程と、
前記合成横シール部を前記筒状のフィルムの長手方向に一定の間隔で形成することにより前記筒状のフィルムを複数のガゼット袋状の袋部分に区画する工程と、
前記筒状のフィルムに区画された前記複数のガゼット袋状の袋部分のうちの先頭のガゼット袋状の袋部分へ前記パイプの出口端から前記内容物を充填する工程と、
前記内容物の充填前に、前記先頭のガゼット袋状の袋部分の下端に相当する前記合成横シール部の、前記パイプの通過部分であった非接着部に熱シールを行なって該非接着部の間隙を封鎖し、前記内容物の充填後には、前記先頭のガゼット袋状の袋部分の上端に相当する前記合成横シール部の、前記パイプの通過部分であった非接着部に熱シールを行なって該非接着部の間隙を封鎖する工程と、
前記先頭のガゼット袋状の袋部分に前記内容物が充填され、当該ガゼット袋状の袋部分の上端に相当する前記合成横シール部の前記非接着部の間隙が封鎖された後、当該ガゼット袋状の袋部分を前記筒状のフィルムから切離す工程と、
を有する、内容物入りフィルム包装袋の製造方法。 - 前記ガゼット袋状の袋部分に前記内容物が充填されたときに該ガゼット袋状の袋部分における左右の側面、おもて面、および裏面の幅が略等しくなるように、前記ガゼット袋状の袋部分の左右両側の折り込み部に相当する前記帯状のフィルムの部分を折り込む工程を行う、請求項1または2に記載の内容物入りフィルム包装袋の製造方法。
- 前記筒状のフィルムを成形するように前記帯状のフィルムを折り曲げて該帯状のフィルムの横方向の両縁部を合わせる工程のときに該両縁部を合わせた所が前記筒状のフィルムの横方向の一端部に位置するように、前記ガゼット袋状の袋部分の左右両側の折り込み部に相当する前記帯状のフィルムの部分を折り込む工程を行う、請求項1から3のいずれか1項に記載の内容物入りフィルム包装袋の製造方法。
- 前記筒状のフィルムの左右両側のV字型の折り込みを成すための夫々の山折り部の角に熱シールを行ってヘムシールを形成する工程を有する、請求項1から4のいずれか1項に記載の内容物入りフィルム包装袋の製造方法。
- 前記ヘムシールを形成する工程は、前記筒状のフィルムの左右各側のV字型の折り込みを成すための山折り部の間の谷にプレートを挿入した状態で該山折り部の角を挟んで加熱することでヘムシールを形成することを含む、請求項5に記載の内容物入りフィルム包装袋の製造方法。
- 前記筒状のフィルムの長手方向が縦方向になるように前記筒状のフィルムが搬送される、請求項1から6のいずれか1項に記載の内容物入りフィルム包装袋の製造方法。
- 帯状のフィルムからガゼット袋状の袋部分を成形しつつ、該ガゼット袋状の袋部分の側面における角部にヘムシールを形成し、該ガゼット袋状の袋部分に内容物を充填することにより、内容物入りのフィルム包装袋を製造する装置であって、
前記ガゼット袋状の袋部分の左右両側の折り込み部に相当する前記帯状のフィルムの部分を折り込むガゼット成形部と、
前記ガゼット成形部で前記帯状のフィルムを折り込んだ部分を間において対向配置されたシールバーを備え、当該折り込んだ部分に横方向に該シールバーで熱シールを行って第一段目の横シール部を形成する第1の横シール機構と、
左右両側が内側にV字形に折り込まれた筒状のフィルムを成形するように、前記第一段目の横シール部が形成された前記帯状のフィルムを折り曲げ、該帯状のフィルムの横方向の両縁部を合わせるフォーミング機構と、
前記フォーミング機構で合わせられた前記帯状のフィルムの横方向の両縁部の間の開口から前記筒状のフィルムの内側に侵入して該筒状のフィルムの長さ方向に沿って延びる、前記内容物を充填するためのパイプと、
前記筒状のフィルムを間において対向配置されたシールバーを備え、前記パイプの通過部分を除いて前記第一段目の横シール部の位置と形に合致するように該シールバーで第二段目の横シール部を前記筒状のフィルムに形成することにより前記第一段目と前記第二段目の横シール部が合わさった合成横シール部を形成して、該筒状のフィルムをガゼット袋状の袋部分に区画する第2の横シール機構と、
前記パイプの出口端よりも先に設置されており、前記ガゼット袋状の袋部分の下端および下端に相当する各前記合成横シール部の、前記パイプの通過部分であった非接着部に熱シールを行なって該非接着部の間隙を封鎖する封鎖シール機構と、
を有する、内容物入りフィルム包装袋の製造装置。 - 帯状のフィルムからガゼット袋状の袋部分を成形しつつ、該ガゼット袋状の袋部分の側面における角部にヘムシールを形成し、該ガゼット袋状の袋部分に内容物を充填することにより、内容物入りのフィルム包装袋を製造する装置であって、
前記ガゼット袋状の袋部分の左右両側の折り込み部に相当する前記帯状のフィルムの部分を折り込むガゼット成形部と、
前記ガゼット成形部で前記帯状のフィルムを折り込んだ部分を間において対向配置されたシールバーを備え、当該折り込んだ部分に横方向に該シールバーで熱シールを行って第一段目の横シール部を形成する第1の横シール機構と、
左右両側が内側にV字形に折り込まれた筒状のフィルムを成形するように、前記第一段目の横シール部が形成された前記帯状のフィルムを折り曲げ、該帯状のフィルムの横方向の両縁部を合わせるフォーミング機構と、
前記フォーミング機構で合わせられた前記帯状のフィルムの横方向の両縁部の間の開口から前記筒状のフィルムの内側に侵入して該筒状のフィルムの長さ方向に沿って延びる、前記内容物を充填するためのパイプと、
前記筒状のフィルムを間において対向配置されたシールバーを備え、前記パイプの通過部分を除いて前記第一段目の横シール部の位置と形に合致するように該シールバーで第二段目の横シール部を前記筒状のフィルムに形成することにより前記第一段目と前記第二段目の横シール部が合わさった合成横シール部を形成し、さらに該合成横シール部を前記筒状のフィルムの長手方向に一定の間隔で形成して前記筒状のフィルムを複数のガゼット袋状の袋部分に区画する第2の横シール機構と、
前記パイプの出口端よりも先に設置されており、前記筒状のフィルムに区画された前記複数のガゼット袋状の袋部分のうちの先頭のガゼット袋状の袋部分へ前記パイプの出口端から前記内容物が充填される前に、前記先頭のガゼット袋状の袋部分の下端に相当する前記合成横シール部の、前記パイプの通過部分であった非接着部に熱シールを行なって該非接着部の間隙を封鎖し、前記内容物の充填後には、前記先頭のガゼット袋状の袋部分の上端に相当する前記合成横シール部の、前記パイプの通過部分であった非接着部に熱シールを行なって該非接着部の間隙を封鎖する封鎖シール機構と、
前記筒状のフィルムに対向配置されたカッターを備えており、前記先頭のガゼット袋状の袋部分に前記内容物が充填され、当該ガゼット袋状の袋部分の上端に相当する前記合成横シール部の前記非接着部の間隙が封鎖された後、当該ガゼット袋状の袋部分を前記カッターで前記筒状のフィルムから切離す切離し機構と、
を有する、内容物入りフィルム包装袋の製造装置。 - 前記ガゼット成形部は、フィルム搬送機構による前記帯状のフィルムの長手方向の搬送に伴って、前記ガゼット袋状の袋部分の左右両側の折り込み部に相当する前記帯状のフィルムの部分を折り込む折り込みセーラーを備える、請求項8または9に記載の内容物入りフィルム包装袋の製造装置。
- 前記折り込みセーラーは、前記ガゼット袋状の袋部分に前記内容物が充填されたときに該ガゼット袋状の袋部分における左右の側面、おもて面、および裏面の幅が略等しくなるように、前記ガゼット成形部で、前記ガゼット袋状の袋部分の左右両側の折り込み部に相当する前記帯状のフィルムの部分を折り込む、請求項10に記載の内容物入りフィルム包装袋の製造装置。
- 前記折り込みセーラーは、前記筒状のフィルムを成形するように前記帯状のフィルムを折り曲げて該帯状のフィルムの横方向の両縁部を合わせる前記フォーミング機構を用いて該両縁部を合わせた所が前記筒状のフィルムの横方向の一端部に位置するように、前記ガゼット成形部で、前記ガゼット袋状の袋部分の左右両側の折り込み部に相当する前記帯状のフィルムの部分を折り込む、請求項10または11に記載の内容物入りフィルム包装袋の製造装置。
- 前記筒状のフィルムの左右両側のV字型の折り込みを成すための夫々の山折り部の角に熱シールを行ってヘムシールを形成するヘムシール機構を有する、請求項8から12のいずれか1項に記載の内容物入りフィルム包装袋の製造装置。
- 前記ヘムシール機構は、前記筒状のフィルムの左右各側のV字型の折り込みを成すための山折り部の間の谷に挿入されるプレートと、該山折り部の間の谷に該プレートが挿入された状態の前記筒状のフィルムの左右各縁部を間において対向配置され、該山折り部の角を挟んで加熱するヒーターバーと、を備えた、請求項13に記載の内容物入りフィルム包装袋の製造装置。
- 前記封鎖シール機構は、前記筒状のフィルムを間において対向配置された横ヒーターバーおよび横ヒーター受けバーを有し、該横ヒーターバーは、前記合成横シール部の前記非接着部を加熱する加熱ブロックと、前記合成横シール部のうちの前記非接着部以外の部分を加圧する加圧ブロックとを有し、該横ヒーター受けバーは、前記加熱ブロックの受け部である加熱受けブロックと、前記加圧ブロックの受け部である加圧受けブロックとを有する、請求項8から14のいずれか1項に記載の内容物入りフィルム包装袋の製造装置。
- 前記封鎖シール機構は、前記筒状のフィルムの左右両縁部を横方向外側に引っ張る引っ張り装置を備える、請求項8から15のいずれか1項に記載の内容物入りフィルム包装袋の製造装置。
- 前記シールバーは、前記筒状のフィルムの横方向に延びた横ヒート部と、該横ヒート部の上下両側にそれぞれ設けられ、V字型を成す一対の斜めヒート部と、を有する、請求項8から16のいずれか1項に記載の内容物入りフィルム包装袋の製造装置。
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