JP2017043374A - 角底袋用の縦型製袋充填包装機 - Google Patents

Abstract

【課題】エンドシールについて、単に横方向に開閉動作してエンドシールを施すのみならず、角底袋の平坦な袋底面の形成に寄与して、エンドシール周りの構造とその動作を簡素にし、製造コストを低減することができる角底袋用の縦型製袋充填包装機を提供する。【解決手段】上下動可能なエンドシーラ３，３は、開閉動作の閉じ動作で筒状包装材Ｆｔを挟み付けることでエンドシールを施している状態で上動作をして充填筒８の下端に接近する。エンドシーラ３，３の上動作に合わせて、充填筒８の側方に昇降可能に配設されている押えブロック１０，１０が下降する。上昇するエンドシーラ３，３と下降する押えブロック１０，１０との間に筒状包装材Ｆｔから形成される耳下片と耳上片が重なり、三角状の耳片にヒートシールが形成される。角底袋を形成するために必要な筒状包装材Ｆｔの送り量を超える送り超過量は、下降する押えブロック１０，１０の動作で吸収される。【選択図】図２

Description

この発明は、縦に走行されるウェブ状包装フィルムのような帯状包装材から角底袋を形成しつつ袋内部に充填包装を行う角底袋用の縦型製袋充填包装機に関する。

従来、帯状の包装フィルム（以下、「帯状フィルム」という）を巻き取ったフィルムロールから帯状フィルムを繰り出し、繰り出された帯状フィルムを製袋器に通すことによって略筒状に曲成し、当該製袋器から送られる帯状フィルムの両側縁部をセンターシーラによってシールして筒状フィルムを形成し、当該製袋器の中を通して筒状フィルムの中へ製品を供給し、当該筒状フィルムに当該製品間の位置でエンドシーラによってエンドシールを施すことで、袋を製造しながら充填される製品を当該袋に包装する製袋充填包装機が知られている。製袋充填包装機としては、製袋器が縦に配置されて製品が上方から投入される縦型の製袋充填包装機や、製袋器が横置きされて製品が供給コンベヤによって筒状フィルム内に送り込まれる横型の製袋充填包装機が提供されている。

袋の形態の一つとして、袋の上部についてはエンドシールが施されて扁平に形成されるが袋底については四角形（長方形又は正方形）状とした角底袋がある。角底袋は、特に、充填すべき製品が粉粒体である場合に、角底とされた袋の底部に効率良く充填することができる。角底袋の袋包装体は、その重心が低くなることもあって、通常、角底を下にして置かれるが、その置き方としたときに座りがよい。また、複数の角底袋は、前後左右の隣の角底袋に対して密に整然と並べることができるので、段ボールケース内に収容したとき或いは店頭に陳列したときの収容効率・陳列効率が良く、流通段階でも好まれる袋形態である。

本出願人は、折り癖付け装置が適用された角底袋成形装置を備える縦型製袋充填包装装置（以下、縦型製袋充填包装機という）について既に、特許を得ている（特許文献１）。この縦型製袋充填包装機においては、図５に示すように、帯状（ウェブ状）包装材Ｆｗを途中の案内ローラ６５及び最終案内ローラ６９を経て縦型製袋充填包装機６０の本体に送り、筒状包装材Ｆｔに成形した後、例えば軽量なスナック菓子のような製品Ａが筒状包装材Ｆｔの内部に投入されて、最終的には袋包装体Ｐ１を製造している。詳細には、縦型製袋充填包装機６０は、帯状包装材Ｆｗを筒状に曲成するフォーマ７０と、筒状曲成された包装材の内部に位置して包装材の走行を案内するとともに上方から包装すべき製品が投入される充填筒７２と、筒状曲成された包装材に縦シール（センターシール）を行って筒状包装材Ｆｔに成形する縦シール手段７３と、筒状包装材Ｆｔに横シール（エンドシール）を行って袋Ｐを形成する横シール手段７４とを備えている。横シールが形成されるまでの工程を経ることによって、袋包装体Ｐ１が製造される。充填筒７２については、詳細を後述するが、上部が断面円筒形であり、下部が断面角形である。なお、帯状包装材Ｆｗには、袋包装体Ｐ１の胴部の四隅に対応した山折り状折り癖７１ａとガゼット折込みに応じた谷折り状折り癖７１ｂとから成る折り癖７１が形成されている。

図示しないセンサが帯状包装材Ｆｗ上のレジマークを検出し、ロータリエンコーダが帯状包装材Ｆｗの送り長さを測定し、これらの情報が入力された制御装置（図示せず）は、充填筒７２の左右両側にそれぞれ配設された包装材送り機構７８（紙送り機構；一方のみ図示）の駆動源であるモータの出力軸に配設されているブレーキ・クラッチを制御する。包装材送り機構７８は、充填筒７２の外周において角筒状の筒状包装材Ｆｔを挟んで送る送りベルト７９を備えている。後述する横シール手段７４が単純な往復動形式の手段であるので、包装材の送りは縦型製袋充填包装機６０全体を通して間欠的である。

充填筒７２は、図６にも示すように、上部は円筒部７２ａ（上端から長さＬ１の部分）であるが、途中で連続的な変遷部７２ｂ（その後、長さＬ２の部分）を経て下側の四角筒部７２ｃ（その後、長さＬ３の部分）へと断面形状が変化するが、充填筒７２の周囲長さは一定に保たれている。充填筒７２を取り囲む帯状包装材ＦＷは、円筒部７２ａでは断面円形の筒状に曲成されているが、充填筒７２を下方に走行するとき、変遷部７２ｂを経るに従って断面矩形が連続的に変化し、四角筒部７２ｃにおいて断面四角状の筒状包装材Ｆｔに成形される。横シール手段７４は、充填筒７２の下端の下方において、筒状包装材Ｆｔ（角筒胴部）に対して対向する両側から挟み込んで、先行して製造された袋包装体Ｐ１の袋頭部とその後続して製造される袋Ｐの角底部とに跨がって横シールを形成する。横シール手段７４にはカッタが組み込まれており、カッタは当該横シールにおいて筒状包装材Ｆｔを切断して袋頭部の横シール部と角底部の横シール部に分離する。

横シール手段７４に関連して、ガゼット折り込み手段８０が配設されている。図示の例では、ガゼット折り込み手段８０は、横シール手段７４の上方で上記後続の袋の角底部に対してガゼットを折り込む水平な一対の三角板から構成されている。図示の例では、筒状包装材Ｆｔは、断面が一対の長辺と一対の短辺とから成る長方形であるが、ガゼット折り込み手段８０は短辺側から、即ち、横シール手段７４の作動方向とは直交する方向から押し込んで作用するように配置されている。なお、ガゼット折り込み手段８０は横シール手段７４の作動に先行するタイミングで作動し、ガゼット折り込みが完了した直後に横シール手段７４が作動し、更に、カッタが作動して袋間の筒状包装材Ｆｔを切断する。切断後の横シール部を角底部に折り曲げるため、角底部に側方より出入りする板材から成る横シール部折曲げ手段を配設することができるが、この手段は良く知られたものであるので詳細については省略する。

図５に示す縦型製袋充填包装装置６０においては、袋頭部のためのガゼット折り込み手段８１も設けられている。ガゼット折り込み手段８１は、ガゼット折り込み手段８０と同様に水平な一対の三角板から構成されている。ガゼット折り込み手段８１は、横シール手段７４の下方で先行して形成され製品Ａが充填された袋（袋包装体Ｐ１に成る直前の袋）の袋頭部に対してガゼットを折り込む縦の一対の三角板から構成されている。この構成によれば、先行して製造された製品充填済みの袋の頭部に横シールを形成するときに、袋頭部もガゼットを折り込むことができる。このとき更に、当該袋に内圧をかけるようにすれば、ガゼットを折り込んで角底部と同様に角状の頭部に成形することが可能である。

縦形製袋充填包装機においては、角底袋を製造するために、包装機に付加して組み合わされる種々の機構が提案されている。即ち、前後に開閉自在に設けられる横シール機が閉じるときに、チューブ状に形成された包装フィルムを横シールして袋体を形成し、充填用の円筒体の下端に四角筒状のコアを下向きに出没自在に設けて、当該コアの下降時に、袋体の下部シール部縁両側に形成した三角状の耳片を、コアと横シール機との間に設けられている折込みシール機によって、袋体底部に折込みシールすることが提案されている（特許文献２）。

角底袋のための縦形製袋充填包装機として、前後方向に往復動可能な一対の横シールバーがフィルム筒を挟み付ける閉位置に移動して横シールを形成するときに、横シールバーが充填チューブの下端と協働してフィルム筒に平坦底を形成し、当該平坦底の形成に伴い平坦底の両側から左右に突出する三角耳を一対の耳シールバーと横シールバーとの間にて挟み付けることで、三角耳の内面同士を耳シールバー及び横シールバーからの熱でヒートシールするとともに、平坦底の下面もまた一対の横シールバーからの熱により加熱することが提案されている（特許文献３）。一対の横シールバーが開位置に向けて移動する際、ボトムシール折込みプレートが平坦底に向けて移動することで、ボトムシールが平坦底及び三角耳の下面に折込まれ、一対の耳折込みプレートが平坦底に向けて移動して三角耳を平坦底の下面に折り込む。高温状態にあるボトムシール、三角耳及び平坦底は互いにヒートシールされる。

特許文献３に記載の角底袋のための縦形製袋充填包装機の改良として、包材フィーダが充填チューブに沿って角底袋の長さに対応する長さだけ筒状包材の１次繰出しを実施し、この１次繰出しに伴って、充填チューブの下端から、横シーラの近傍まで延びる弾性変形可能な４本のリーフスプリングが筒状包材を角筒状包材に形成し、角筒包材に横シールを形成する横シーラが閉位置にある状態で、横シーラの上側にて、一対の三角フラップ成形部材が角筒状包材の両側面の一部を押し込んで三角フラップを形成し、横シールの形成時、組みをなす２本ずつのリーフスプリングはその下端間の間隔が縮小するように弾性変形し、この後、三角フラップ成形部材による三角フラップの形成時、包材フィーダは筒状包材の２次繰出しを実施することが提案されている（特許文献４）。２次繰出しは角筒状包材の側面での経路長でみて、三角フラップの形成に起因した経路長の増加に対し、角筒状包材の経路長不足を補償する。なお、横シーラは、水平方向に開閉するヒータブロックを備えており、閉じたときに充填チューブに横シールを形成する。

特許文献３に記載の角底袋のための縦形製袋充填包装機の別の改良として、横シーラの下方に離間された折込み位置に一対の折込み部材を備えており、横シーラによる横シールの形成及び三角フラップ付き底部の成形と、折込み部材による三角フラップ付き底部の平坦底への三角フラップの折込みとを並行して実施して角底袋を製造することが提案されている（特許文献５）。横シーラが開作動し平坦底の下方が開放されることを待ってから、平坦底への三角フラップの折込みを行う必要がなくなるので、１個当たりの角底袋の製造に要する時間を短くし、包装機の運転速度の高速化を図っている。なお、横シーラについては、特許文献４と同様の構造を備えている。

充填物を粉体としたときの角底袋用の縦型製袋充填包装機の改良として、製袋チューブの下端から延び、筒状包材を角筒状包材に成形する角筒成形ガイド筒と、この角筒成形ガイド筒の下方に設けられ、水平方向に開閉する一対のヒータブロックを有していて閉じたときに角筒状包材に横シールを形成する横シーラと、横シールの形成時、横シーラの上側で角筒成形ガイド筒の両側にそれぞれ形成される傾斜フラップを三角フラップと角筒状包材の側面に連なる平坦面とに変形させる一対の三角フラップ形成部材と、横シールの形成に先立って角筒状包材の１次繰出しを実施する包材フィーダを備え、角筒成形ガイド筒と横シーラとの間には所定の間隔を確保し、包材フィーダは角筒状包材の２次繰出しを実施することで、傾斜フラップの変形を可能として、充填物が粉粒体であっても、その噛み込みによる不具合を引き起こすことなく、三角フラップ付きの矩形底の形成を可能とすることが提案されている（特許文献６）。

角底袋の形成として、特許文献７に記載のものが提案されている。角筒成形ガイド筒の下方に配置されている横シーラは、水平方向に開閉可能な一対のヒータブロックを有していて、閉じたときに角筒状包材に横シールを形成する。横シーラの上方には、横シーラに向けられた下端を有する一対の三角フラップ形成部材が設けられおり、横シーラが閉位置にある状態で一対の三角フラップ形成部材の下端が横シーラ上まで斜めに下降し、その下端にて傾斜フラップを横シーラに向けて下方に押込む。当該押込みと同時に角筒状包材は２次繰出しを受け、三角フラップ形成部材は横シーラの上面と協働して、傾斜フラップを変形させて、横シーラ上に位置した三角フラップと、当該三角フラップと角筒状包材の側面との間を繋ぐ平坦面とが形成される。角筒状包材の底は横シーラの上面にて矩形底に形成され、この矩形底はその両側に一対の三角フラップを有する。矩形底の下面から突出した状態にあるボトムシールフラップはエアノズルからの圧縮空気の噴出を受けることで、矩形底の下面に向けて折り倒される。三角フラップはボトムシールフラップとともに後段の折込み工程にて、矩形底の下面に折り込まれて接着され、袋は角底袋となる。

更に、自立性の高い袋を安定して製造することを可能にする製袋包装機が提案されている（特許文献８）。シール機構は、筒状の包材が延びる方向に対して交差するように筒状の包材をシールして、筒状の包材に幅方向に延びるシール部を形成する。一対の脚部を含み筒状の包材の内部に位置するスプレッダーは、幅方向に交差する奥行き方向に揺動して開度を変え、シール部の近傍を奥行き方向に広げて筒状の包材に底形状部分を形成する。一対の脚部を揺動させる中心となる揺動軸の高さ位置を調整して、一対の脚部の開度を調整することで、自立性の高い袋を安定して製造することを図っている。

しかしながら、上記の先行技術として開示されている角底袋を形成しつつ包装物を充填し包装する縦型製袋充填包装機は、エンドシール（筒状包装材の長手且つ走行する方向似対して交差する方向の横シール）を行うエンドシーラが単純に水平方向（横方向）に開閉するヒータブロックを備えているにすぎず、角底袋を形成するのに必要な各種の機構、即ち、三角状の耳片の形成とその折込みを行う機構をエンドシーラの周囲に配置し、袋（袋包装体）の成形・製造に合わせて複雑な動作をさせている。これらの各種の機構が充填筒や紙送り機構、或いはエンドシーラの周囲の狭いスペースに配置されることになるので、縦型製袋充填包装機がレイアウト上、或いは機構的・制御的に煩雑・複雑になるとともに、縦型製袋充填包装機の製造コストを高める結果となっている。

特許第４９０９５０４号公報 実全昭６２−１９１６０３号公報 特許第４４６３０６０号公報 特許第４８４１３８０号公報 特許第４８５７０６２号公報 特許第５２３１０９８号公報 特許第５１６６９９８号公報 特開２０１４−１４４８０９号公報

そこで、エンドシーラについて、単に横方向に開閉動作してエンドシールを施すのみならず、その奏する機能を拡大して、角底袋の平坦な袋底面の形成に役立てることを可能にする点で解決すべき課題がある。

この発明の目的は、上記課題を解決することであり、エンドシーラの機能を拡大することでエンドシーラ周りにおける角底袋の形成のための機構・構造的なレイアウトを簡単にするとともに、角底袋の形成のための制御的な動作をも簡素にし、延いては製造コストを低減することができる角底袋用の縦型製袋充填包装機を提供することである。

上記の課題を解決するため、この発明による角底袋用の縦型製袋充填包装機は、外周面で前記筒状包装材の走行を案内するとともに内部を通して包装すべき充填物が投入され、且つ下端部が製造すべき角底袋に対応して断面が矩形の筒体に形成されている充填筒、及び前記矩形の筒体の相対向する二つの辺に対して交差する横方向に開閉動作をし、閉じ動作時に前記充填筒の下端から送り出された前記筒状包装材を挟み付けて少なくとも袋の底部を形成するためのエンドシールを施すエンドシーラを備えている角底袋用の縦型製袋充填包装機において、前記エンドシーラは、前記充填筒の前記下端部に向って接離する上下動作が可能であり、前記閉じ動作で前記筒状包装材を挟み付けている状態で上動作をして、前記充填筒の前記下端から下方に送り出されている前記筒状包装材から前記角底袋の形成に必要な送り量を超える送り超過量を吸収しつつ前記角底袋の平坦な袋底面を形成することを特徴としている。

この角底袋用の縦型製袋充填包装機によれば、充填筒の下端部は、製造すべき角底袋に対応して断面が矩形の筒体に形成されており、充填筒の外周面で走行が案内される筒状包装材は、充填筒の下端部に至るときに充填筒の形状に倣って断面矩形の筒状に形成され、充填筒の内部を通して包装すべき充填物が投入される。エンドシーラは、矩形の筒体の相対向する二つの辺に対して交差する横方向に開閉動作をし、閉じ動作時に充填筒の下端から送り出された筒状包装材を挟み付けて少なくとも袋の底部を形成するためのエンドシールを施す。エンドシーラは、開閉動作の閉じ動作で筒状包装材を挟み付けることでエンドシールを施している状態で、上下動作の上動作をして充填筒の下端に接近し、角底袋の平坦な袋底面を形成する動作に寄与する。

一般に、充填筒の角筒状の下端部から下方に繰り出されている筒状包装材は、充填筒下端部から下方に所定の距離を置いた高さ位置において、矩形断面の対向する一方の二辺に対して交差する方向と平行な水平方向にエンドシーラによって挟み込まれるので、エンドシーラによって挟み込まれるエンドシールの水平位置は、矩形断面の対向する他方の二辺の中央位置に対応した位置である。エンドシーラが筒状包装材を挟み込んだ状態では、充填筒の下端から送り出されている筒状包装材の送り量（充填筒の二辺の一方からエンドシーラに至る筒状包装材の長さ）は、角底袋の袋底部の四角形寸法（矩形断面の対向する他方の二辺の辺長さの半分）を超過している。したがって、そのままの状態でエンドシールが上動作して充填筒の下端に接近するときには、筒状包装材の繰出し量が充填筒の下端の寸法と過不足のない角底袋の形成に必要な送り量を超過しており、見栄えの良い角底袋の袋底部を形成することはできない。この超過量は、充填筒下端部から下方に設けられるエンドシーラの位置が、当該充填筒下端部からから離れるほど大きくなる。そこで、角底袋の形成の際に、充填筒の下端から下方に送り出されている筒状包装材から送り超過量を吸収しつつ角状の袋底を形成することで、充填筒の下端の寸法と過不足のない角底袋の平坦な袋底面を形成することができる。

充填筒の下端から下方に送り出されている筒状包装材から送り超過量を吸収する一つの対処法として、充填筒の外側、特にエンドシーラの上動作に起因して筒状包装材から三角状の耳片が形成される側において、充填筒に沿って押えブロックを昇降可能に配置して、エンドシーラの上動作に合わせて押えブロックを送り超過量に相当する長さだけ下降させ、下降する押えブロックと上昇してくるエンドシーラとの間で耳片を挟んで、当該耳片にヒートシールを施すことが考えられる。押えブロックの下降は、充填筒の下端が下降することで筒状包装材の送り超過量を吸収するのと同等の作用を奏する。押えブロックとエンドシーラとが両者間の一義的に決まる高さ位置まで互いに近づくことで、筒状包装材の送り超過量を吸収しつつ押えブロックとエンドシーラとの間で筒状包装材が挟み付けられて、角状の袋底が形成される。エンドシーラは、エンドシール時には加熱されて高温であるため、角底袋の袋底面を形成するときに重なることで形成される両三角片にヒータブロックとの間で面シールを施すことができる。また、前記押えブロックは、ヒータを内蔵したヒータブロック、又は前記エンドシーラからの熱を蓄える蓄熱ブロックであるとすることができる。蓄熱ブロックは耐熱ゴムのような硬質の弾性を備えているものが好ましい。

更に別の対処法として、角筒状の充填筒の側面に折り癖形成用の溝を形成しておき、エンドシールを上動作に合わせて、折り癖形成用の溝に筒状包装材を押し込むことで、充填筒の下端から下方に送り出されている筒状包装材から送り超過量を吸収することが考えられる。周溝は、次の角底袋の袋底部に形成される三角耳片に対応する側面においては谷折り用の折り癖形成用の溝とし、それに交差する方向する側面においては、山折り用の折り癖形成用の溝とすることができる。

更に別の対処法として、縦型製袋充填包装機には、充填筒の外側に、充填筒の外側面との間に筒状包装材を挟みつつ角底袋の製造に合わせて紙送りをする包装材送り機構が配設されており、包装材送り機構は、エンドシールの上動作に合わせて、筒状包装材を送り超過量に相当する長さの分だけ逆送りすることができる。

この発明による角底袋用の縦型製袋充填包装機によれば、エンドシーラが、開閉動作の閉じ動作で筒状包装材を挟み付けることでエンドシールを施している状態で、充填筒の下端に向って上方への動作をする。エンドシーラのかかる上動作と協働して、筒状包装材の送り超過量を吸収しつつ角状の袋底を形成することで、充填筒の下端の寸法と過不足なく平坦な袋底面となった角底袋を形成することができる。エンドシーラは、エンドシール時には加熱されて高温であるため、角底袋の袋底面を形成するときに重なることで形成される両三角片に面シールを施すことができる。

筒状包装材の送り超過量を吸収するには、充填筒の外側に昇降する部材を配設し、エンドシーラの上昇動作に対応して、当該昇降部材を下降動作させることができ、当該昇降部材がする下降動作で行う行程量で筒状包装材の送り超過量を吸収することができる。また、充填筒の外側に筒状包装材の折り癖形成用の溝を形成しておき、エンドシーラの上昇動作に対応して、筒状包装材を折り癖形成用の溝内に押し込むことで、筒状包装材の送り超過量を吸収することもできる。更に、筒状包装材を紙送りする送り機構を逆動作させて、筒状包装材を逆送りすることで、筒状包装材の送り超過量を吸収することもできる。

図１は、この発明による角底袋用の縦型製袋充填包装機の第１実施例の要部と製造される角底袋を示す斜視図である。 図２は、図１に示されている角底袋用の縦型製袋充填包装機の作動を説明する図である。 図３は、この発明による角底袋用の縦型製袋充填包装機の第２実施例の要部を示す図である。 図４は、この発明による角底袋用の縦型製袋充填包装機の第３実施例の要部を示す図である 図５は、従来の角底袋用の縦型製袋充填包装機の一例を示す斜視図である。 図６は、図５に示す角底袋用の縦型製袋充填包装機に用いられる充填筒を示す斜視図である。

以下、添付した図面に基づいて、この発明による角底袋用の縦型製袋充填包装機の実施例を説明する。図１は、（ａ）がこの発明による角底袋用の縦型製袋充填包装機の第１実施例の要部を示す斜視図であり、（ｂ）が当該縦型製袋充填包装機によって製造されつつある角底袋を示す斜視図である。また、図２は、図１に示されている角底袋用の縦型製袋充填包装機によって角底袋が製造される作動を説明する図であり、（ａ）と（ｃ）が角底袋の耳片側から見た側面図、（ｂ）と（ｄ）がエンドシーラの作動方向から見た正面図である。

図１に示す縦型製袋充填包装機の第１実施例は、角底袋を製造する要部のみを示すものであるが、縦型製袋充填包装機の基本的な構造、即ち、帯状包装材Ｆｗを円筒形の筒状包装材に曲成するフォーマ、包装物である製品が投入されるとともに円筒形の筒状包装材を角筒形の筒状包装材Ｆｔに変形させつつ走行案内する充填筒、曲成された筒状包装材の両側縁部分をシールして閉じた筒状包装材に形成する縦シール手段、充填筒の外周面と協働して筒状包装材を内外で挟み込んで筒状包装材を紙送りする包装材送り機構、角筒形の筒状包装材Ｆｔを偏平に押し潰しながら挟み込んで、先行して製造された袋包装体の袋頭部とその後続して製造される袋の角底部とに横シールを形成する横シール手段（袋頭部の横シール部と角底部の横シール部との間で筒状包装材を切断するのに組み込まれたカッタを含む）等については、図５に示す従来の縦型製袋充填包装機の構造、及び図６に示す充填筒をそのまま援用することができるので、それらの細部についての再度の説明を省略する。本発明の第１実施例においては、互いに対向配置されて接近・離間する二つのエンドシーラとその動作、及び角底袋を成形するため、繰り出されている筒状包装材の超過量の処理について工夫が施されている。

図１（ａ）に示す縦型製袋充填包装機１の要部は、充填筒の周囲を囲みつつ走行案内される筒状包装材Ｆｔが想像線で示されている。充填筒の下方には横シール手段２が配設されており、横シール手段２は、二つのエンドシーラ３，３がヒートシール面７，７を互いに対向配置されているバーヒータである。エンドシーラ３，３は、サーボモータのような駆動源の回転出力がねじ機構やクランク機構のような運動変換機構によって変換された往復運動によって、互いに接近・離間する態様で駆動される。エンドシーラ３，３は、互いの接近時に筒状包装材Ｆｔを横方向から偏平に押し潰すように挟み付けて、筒状包装材Ｆｔにヒートシールを施す。エンドシーラ３，３は、角筒状の筒状包装材Ｆｔの二つの対の側面のうち一方の対の側面、即ち、センターシールが施されている側面とその反対側の側面に対して接近・離間する。

図１（ｂ）に示すように、エンドシーラ３，３によるヒートシールによって、先行して成形された袋包装体である角底袋Ｐ１の袋頭部Ｐｈ側と後続の袋包装体である角底袋Ｐ２の袋底部Ｐｂ側とにおいてエンドシールＳｅが形成される。なお、角底袋Ｐ１，Ｐ２において、エンドシールＳｅに先行して、縦シール手段によるヒートシールによってセンターシールＳｃが形成されている。横シール手段に内蔵されるカッタ４によって、エンドシールＳｅはその中間位置の切断線Ｃｌで切断され、先行する角底袋Ｐ１と後続の角底袋Ｐ２とに分離される。

カッタ４による切断で、エンドシールＳｅは、先行する角底袋Ｐ１には袋頭部Ｐｈ側にエンドシールＳｅｈが、また後続の角底袋Ｐ２には袋底部Ｐｂ側にエンドシールＳｅｂが残される。先行する角底袋Ｐ１の袋底部Ｐｂ側に残されるエンドシールＳｅｂについては、折込み板のような機械的手段又はエア吹付けのような流体的な手段によって、一方（センターシールＳｃ側）に折り曲げることができる。角底袋Ｐ１（Ｐ２）は、袋底部Ｐｂが座りの良い四角形に形成されており、且つ包装物である製品は袋底部Ｐｂ側に効率よく収容されて重心が低くなっているので、流通段階の袋包装体として段ボール箱内への収納や陳列棚での配列にも、好都合である。

両エンドシーラ３，３は、詳細は後述するが、接近・離間する往復運動をするのみならず、筒状包装材Ｆｔを挟み付けた状態で、共に所定の距離だけ昇降可能である。また、両エンドシーラ３，３の上面５，５は、角底袋の底面に当接して支えるため、平坦に形成され且つ接近時に面一となるように配置されている。また、内蔵する複数本のヒータ６（ヒートパイプ及び温度センサを含む。ヒータの一部についてのみ符号を付す）は、角底袋の底面に必要なヒートシールをする観点からも、対向するヒートシール面７，７のみならず、上面５，５にも充分な高温で熱を供給できるように配置され且つ熱駆動される。

縦型製袋充填包装機１には、両エンドシーラ３，３に関連して、充填筒、即ち、筒状包装材Ｆｔの側方で押えブロック１０，１０が昇降可能に配設されている。押えブロック１０，１０が配設されている側は、筒状包装材Ｆｔから角底袋を形成する際に、三角状の耳片Ｅ，Ｅが作られる側、即ち、エンドシーラ３，３が接離する方向と交差する方向である。この例では、押えブロック１０，１０は、耳片Ｅ，Ｅを押えるためのブロックであって、ヒータ１１，１１が内蔵されているヒータブロックである。押えブロック１０，１０がエンドシーラ３，３の上面５，５との間で三角状の耳片Ｅ，Ｅを挟み込んでヒートシールを施すが、これについては図２を参照して、以下に詳述する。

本実施例では、両エンドシーラ３，３は、充填筒の下端から送り出されている筒状包装材Ｆｔを当該充填筒の下方の位置で挟み込んだ状態で、充填筒の方向に向けて真上に上昇する。図２においては、（ａ）及び（ｂ）が両エンドシーラ３，３の上昇前における要部の側面図と正面図であり、（ｃ）及び（ｄ）が両エンドシーラ３，３の上昇完了の少し手前の状態における要部の側面図と正面図である。両エンドシーラ３，３が、充填筒８の下端から送り出されている筒状包装材Ｆｔを充填筒８の下方の位置で挟み込んだ状態（図２（ａ）及び（ｂ））では、筒状包装材Ｆｔの送り量（充填筒８の二辺の一方からエンドシーラ３に至る筒状包装材の長さ）ｍは、角底袋の袋底部Ｐｂの四角形寸法（矩形断面の対向する他方の二辺の辺長さの半分；簡単のため、正方形とする）ｎを超過している（ｍ＞ｎ）。両エンドシーラ３，３が筒状包装材Ｆｔを挟み込んだ際には、押し潰された長さは２ｎとなり（図２（ｂ））、充填筒８の斜め下方に広がっている。

筒状包装材Ｆｔの繰出しが停止中であるとして、両エンドシーラ３，３が筒状包装材Ｆｔを挟み付けたまま充填筒８の下端に当接するまで上昇すると、筒状包装材Ｆｔの送りの超過量（ｍ−ｎ）が余剰となり、綺麗な袋底部Ｐｂを形成できない。そこで、両エンドシーラ３，３の上昇に対応して、充填筒８の側方、即ち、三角形状の耳底面が形成されようとする側で、耳押え用としての押えブロック１０，１０を当該超過量だけ下降させる。筒状包装材Ｆｔの送り量ｍと袋底部Ｐｂの四角形寸法ｎの幾何学的条件から、皺のない綺麗な袋底部Ｐｂを形成するには、両エンドシーラ３，３の上昇量、従って押えブロック１０，１０の下降量とが一義的に定められる。角底袋を形成される際、袋底部Ｐｂの底面として、角形の充填筒８の断面形に対応する四角形部分Ｅｓとその両側の三角形状の耳下片Ｅｄ，Ｅｄとの各面形状から、舟形底面Ｂｓ（図１（ｂ）参照）が現れる。このように、押えブロック１０，１０が下降することは、充填筒８の下端が下降することで筒状包装材Ｆｔの送り超過量（ｍ−ｎ）を吸収するのと同等の作用を奏する。押えブロック１０，１０とエンドシーラ３，３とが両者間の一義的に決まる高さ位置まで互いに近づくことで、筒状包装材Ｆｔの送り超過量が吸収されつつ押えブロック１０，１０とエンドシーラ３，３との間で筒状包装材Ｆｔが挟み付けられて、角状の袋底が形成される。

両エンドシーラ３，３の上昇に対応して、充填筒８の側方で耳押え用の押えブロック１０，１０が下降するときに、筒状包装材Ｆｔの余る包装材から耳上片Ｅｕ，Ｅｕが形成され、耳下片Ｅｄ，Ｅｄに対応して重なる。ヒータ６を内蔵する両エンドシーラ３，３の上面５，５は高温であり、押えブロック１０，１０はヒータ１１，１１を内蔵していて高温であるので、耳下片Ｅｄ，Ｅｄと耳上片Ｅｕ，Ｅｕとは、両エンドシーラ３，３の上面５，５と押えブロック１０，１０の下面１２，１２との間に挟まれて、ヒートシール（内面同士の面シール）され、充填筒８の側方への広がり部分は内面がヒートシールされた三角形状の耳片Ｅ，Ｅとなる（図１（ｂ））。角底袋に充填物が投入されても、そのようにして形成された耳片Ｅ，Ｅの中に充填物は入り込むことができない。押えブロック１０，１０については、ヒータを内蔵せず、両エンドシーラ３，３からの熱の伝達を受けて熱を蓄積する耐熱ゴムのようなゴムブロックとすることができる。硬質のゴムとすることで、耳片Ｅ，Ｅのヒートシールに好適である。

その後、両エンドシーラ３，３は互いに離間するように開いて筒状包装材Ｆｔから離れ、開いた両エンドシーラ３，３はその後下降して、前回のヒートシールを行った高さにまで戻る。押えブロック１０，１０も元の位置まで上昇する。角底が形成された角底袋Ｐ１は、１袋分の長さだけ繰り出され、充填筒８に投入された充填物（製品）が角底袋Ｐ１内に充填される。両エンドシーラ３，３が互いに前進して、筒状包装材Ｆｔを挟み込むことで、先行されて形成された角底袋Ｐ１の袋頭部Ｐｈと、後続の角底袋Ｐ２の袋底部ＰｂとのためのエンドシールＳｅが形成される。両エンドシーラ３，３を接近・離間させるように往復動作させるのみならず、押えブロック１０，１０と協働して耳片Ｅ，Ｅのヒートシールを行うために上下動作をさせるには、縦型製袋充填包装機において、間欠的な包装動作ではなく連続的な包装動作を得るために、エンドシーラにボックスモーション動作、即ち、筒状包装材に対して接近・離間する動作と筒状包装材の送り方向の動作とを複合的に組み合わせた動作をさせる技術を援用することができる。

図２（ａ）及び（ｂ）では、エンドシーラ３，３によって筒状包装材Ｆｔが横方向に押し潰されてエンドシールＳｅの形成が完了しているが、未だカッタに４よって、後続の角底袋との切断がなされていない連続した状態にある角底袋の袋包装体を示している。エンドシールＳｅの形成後、エンドシールＳｅは突き出されるカッタ４によって切断線Ｃｌにて切断され、エンドシールＳｅは、先行した角底袋Ｐ１の袋頭部ＰｈをシールするエンドシールＳｅｈと、後続の角底袋Ｐ２の袋底部ＰｂをシールするエンドシールＳｅｂとに分離される。

図３には、この発明による角底袋用の縦型製袋充填包装機の第２実施例の要部が示されている。図３に示す第２実施例は、筒状包装材の送り超過量を、筒状包装材の横断方向の折り癖を付けることによって吸収しようとする例である。縦型製袋充填包装機２０の角筒状の充填筒２８においては、図３（ｂ）及び（ｄ）に示されているように、次の角底袋の袋底部に形成される三角耳片に対応する側面においては、谷折り用の折り癖形成用の溝３０，３０が形成されている。また、図３（ａ）及び（ｃ）に示されているように、それに交差する方向する側面においては、山折り用の折り癖形成用の溝３２，３２が形成されている。溝３０，３０；３２，３２は、一つの周溝を構成している。

谷折り用の折り癖形成用の各溝３０は断面がＶ字状の溝であり、各溝３０に対応して充填筒２８の外側にＶ字状の溝と相補的な断面形状を持つ押し込み具３１が配設されている。また、山折り用の折り癖形成用の各溝３２は断面がＷ字状の溝であり、各溝３２に対応して充填筒２８の外側にはＷ字状の溝と相補的な断面形状を持つ押し込み具３３が配設されている。谷折りの折り癖は、筒状包装材Ｆｔを一つ分の角底袋Ｐに相当する量を送るときに、角底袋Ｐの耳片Ｅ，Ｅを形成する際の筒状包装材Ｆｔと耳上片Ｅｕ，Ｅｕとの間の谷折りに対応している。また、山折りの折り癖は、筒状包装材Ｆｔを一つ分の角底袋Ｐに相当する量を送るときに、角底袋Ｐの舟形底面Ｂｓを形成する際の筒状包装材Ｆｔの側面と袋底との間の山折りに対応している。

エンドシーラ３，３の上動作に合わせて、押し込み具３１，３１及び３３，３３を前進させてそれぞれ谷折り癖形成用の溝３０，３０と山折り癖形成用の溝３２，３２内に筒状包装材Ｆｔを押し込むことで、耳片Ｅ，Ｅが形成される側の二つの側面においては筒状包装材Ｆｔに谷折りの折り癖が付けられ、それと交差する側の二つの側面においては筒状包装材Ｆｔに山折りの折り癖が付けることができる。その際に、充填筒２８の下端から下方に送り出されている筒状包装材Ｆｔについては、溝３０，３２内に押し込まれることで、送り超過量を吸収することができる。これによって、筒状包装材Ｆｔの送り超過量が吸収されつつ押えブロック１０，１０とエンドシーラ３，３との間で筒状包装材Ｆｔが挟み付けられて、角状の袋底が形成され、縦型製袋充填包装機２０フォーマから筒状包装材が上方へ押し上げられるというようなことがなくなり、包装材の送りにおける不都合な事態が回避される。

一段のみの谷折り癖形成用の溝３０，３０と山折り癖形成用の溝３２，３２では、筒状包装材Ｆｔの送り超過量の吸収のために充分な戻りを得られない場合には、谷折り癖形成用の溝３０，３０と山折り癖形成用の溝３２，３２よりも下方の位置において、充填筒２８に複数段のダミーの溝３４ａ，３４ｂ…と、それに対応したダミーの押し込み具４５ａ，４５ｂ…を設けることができる。押し込み具４５ａ，３５ｂ…は、押し込み具３１，３１；３３，３３が作動した後、時間差を置いて順次押し込み作動をして、筒状包装材Ｆｔの送り超過量の吸収に必要なたくし上げを得る。ダミーの溝３４ａ，３４ｂ…及びダミーの押し込み具３５ａ，３５ｂ…は、筒状包装材に癖を付けるものではないので、溝断面や押し込み具断面の形状はエッジに形成されず丸みを帯びた形状にするのが好ましい。なお、図３に示す例においては、筒状包装材Ｆｔの送り超過量の吸収には上段のダミーの溝３４ａに押し込み具４５ａを押し込むことで充分であって、それ以外のダミーの溝３４ｂについては押し込み具４５ｂを押し込む必要のない休止状態にある場合を示している。また、押えブロック１０，１０は上下動するものでなくて位置を固定されているもので良く、好ましくは耐熱ゴムから構成されるものであってよい。また、ダミーの溝の段数は、図示のような２段に限られるものではなく、１段のみ又は３段以上であってもよい。

図４には、この発明による角底袋用の縦型製袋充填包装機の第３実施例の要部が示されている。第３実施例では、筒状包装材の送り超過量を、紙送り機構によって筒状包装材を能動的に戻そうとするものである。紙送り機構は、図５において包装材送り機構７８として示したものと同等であって、サーボモータＭで筒状包装材Ｆｔの紙送り量を精度良く制御することができる。包装材送り機構７８を構成するベルト７９を、サーボモータＭの逆回転で筒状包装材を送り超過量に相当する長さの分だけ強制的に逆送りすることで筒状包装材の送り超過量を吸収する。フォーマから筒状包装材が上方へ押し上げられることは回避できない可能性があるが、紙送り機構によって筒状包装材を一様に押し戻しているので、次の筒状包装材の送りの再開の際に、筒状包装材の送りにおいて乱れが生じにくい。

１ 縦型製袋充填包装機 ２ 横シール手段 ３，３ エンドシーラ
４ カッタ ５，５ 上面 ６ ヒータ
７，７ ヒートシール面 ８ 充填筒
１０，１０ 押えブロック １１，１１ ヒータ １２，１２ 下面
２０ 縦型製袋充填包装装置 ２８ 充填筒
３０，３０ 谷折り癖形成用の溝 ３１，３１ 押し込み具
３２，３２ 山折り癖形成用の溝 ３３，３３ 押し込み具
３４ａ，３４ｂ… ダミーの溝 ３５ａ，３５ｂ… ダミーの押し込み具
６０ 縦型製袋充填包装装置
６５ 案内ローラ ６９ 最終案内ローラ ７０ フォーマ
７２ 充填筒 ７２ａ 円筒部 ７２ｂ 変遷部
７２ｃ 四角筒部 ７３ 縦シール手段 ７４ 横シール手段
７８ 包装材送り機構 ７９ 送りベルト
８０ ガゼット折り込み手段 ８１ ガゼット折り込み手段
Ｆｗ ウェブ状包装材 Ｆｔ 筒状包装材 Ａ 製品
Ｐ 袋 Ｐ１，Ｐ２ 角底袋（袋包装体）
Ｓｅ エンドシール Ｓｅｈ エンドシール Ｓｅｂ エンドシール
Ｓｃ センターシール
Ｐｈ 袋頭部 Ｐｂ 袋底部 Ｃｌ 切断線
Ｅｓ 四角形部分 Ｅｄ，Ｅｄ 耳下片 Ｂｓ 舟形底面
Ｅｕ，Ｅｕ 耳上片 Ｅ，Ｅ 耳片 Ｍ サーボモータ

Claims (6)

1. 外周面で前記筒状包装材の走行を案内するとともに内部を通して包装すべき充填物が投入され、且つ下端部が製造すべき角底袋に対応して断面が矩形の筒体に形成されている充填筒、及び
   前記矩形の筒体の相対向する二つの辺に対して交差する横方向に開閉動作をし、閉じ動作時に前記充填筒の下端から送り出された前記筒状包装材を挟み付けて少なくとも袋の底部を形成するためのエンドシールを施すエンドシーラ
   を備えている角底袋用の縦型製袋充填包装機において、
   前記エンドシーラは、前記充填筒の前記下端部に向って接離する上下動作が可能であり、前記閉じ動作で前記筒状包装材を挟み付けている状態で上動作をして、前記充填筒の前記下端から下方に送り出されている前記筒状包装材から前記角底袋の形成に必要な送り量を超える送り超過量を吸収しつつ前記角底袋の平坦な袋底面を形成する
   ことを特徴とする角底袋用の縦型製袋充填包装機。
2. 前記充填筒の外側であって、前記エンドシーラの上動作に起因して前記筒状包装材から三角形状の耳片が形成される側において、前記充填筒に沿って押えブロックが昇降可能に配置されており、前記エンドシーラの上動作に合わせて前記押えブロックを前記送り超過量に相当する長さだけ下降させ、下降する前記押えブロックと上昇してくる前記エンドシーラとの間で前記耳片を挟んで、当該耳片にヒートシールを施すことを特徴とする請求項１に記載の角底袋用の縦型製袋充填包装機。
3. 前記押えブロックは、ヒータを内蔵したヒータブロック、又は前記エンドシーラからの熱を蓄える蓄熱ブロックであることを特徴とする請求項２に記載の角底袋用の縦型製袋充填包装機。
4. 角筒状の前記充填筒の側面に折り癖形成用の溝が形成されており、前記エンドシールの前記上動作に合わせて、前記折り癖形成用の溝に筒状包装材を押し込むことで、前記充填筒の前記下端から下方に送り出されている前記筒状包装材から前記送り超過量を吸収することを特徴とする請求項１に記載の角底袋用の縦型製袋充填包装機。
5. 前記折り癖形成用の溝は、前記エンドシーラの上昇に起因して前記角底袋の袋底部に前記筒状包装材から三角形状の耳片が形成される側においては谷折り用の折り癖形成用の溝であり、それに交差する方向する側面においては、山折り用の折り癖形成用の溝であることを特徴とする請求項４に記載の角底袋用の縦型製袋充填包装機。
6. 前記充填筒の外側に、前記充填筒の外側面との間に前記筒状包装材を挟みつつ前記角底袋の製造に合わせて紙送りをする包装材送り機構が配設されており、
   前記包装材送り機構は、前記エンドシールの前記上動作に合わせて、前記筒状包装材を前記送り超過量に相当する長さの分だけ逆送りすることを特徴とする請求項１に記載の角底袋用の縦型製袋充填包装機。

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