JP2959631B1 - 製袋充填包装機 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 フィルムの熱シールに必要な時間を確保しつ
つも生産性を低下させず、包装袋を高速で製造する。 【解決手段】 筒状に形成され、投入パイプにより製品
が投入されるとともにシゴキローラにより下方に送られ
るフィルム１を水平方向に熱シールする側シール装置５
０は、フィルム１を熱シールする第１及び第２のシール
機構５１０，５６０と、熱シールされた部位を冷却する
第１及び第２の冷却機構５２０，５７０とを備える。第
１のシール機構５１０及び第１の冷却機構５２０は、第
１のユニット５０１に独立して鉛直方向に移動可能に設
けられ、第２のシール機構５６０及び第２の冷却機構６
７０は、第２のユニット５５１に独立して鉛直方向に移
動可能に設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シート状のフィル
ムを製袋しつつ液状もしくはペースト状の製品をその袋
内に充填する製袋充填包装機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、シート状フィルムを製袋しつつ、
液状もしくはペースト状の製品を袋内に充填する包装機
としては、シート状フィルムを筒状にフォーミングする
製袋ガイドと、筒状にフォーミングされたフィルムの端
縁部を熱シールして筒状フィルムを形成する縦シール機
構と、筒状フィルム内に投入された製品を分割して筒状
フィルムを下方に送るシゴキローラと、シゴキローラの
回転によって筒状フィルムに形成された空充填部を水平
方向に熱シールするとともに切断する横シール機構とを
有する縦型充填包装機が知られている。

【０００３】また、熱シールを高速で行い、かつシール
強度を向上させるものとして、特開平７−１７２４０３
号公報には、フィルムの送りを停止した状態で、空充填
部を熱シールするヒーターバーと、熱シールされた部位
を冷却する冷却バーとが、同じ部位に順次加圧可能に設
けられた横シール機構を備えた縦型充填包装機が開示さ
れている。

【０００４】一方、包装形態の一つとして、自立袋があ
る。自立袋形態の包装製品は、それ自体で立てた状態で
店頭に陳列できるため、プラスチックや瓶・缶に代わる
包装形態として近年広く用いられている。

【０００５】自立袋の製袋と製品の充填とは、それぞれ
別工程で行われているのが一般的である。すなわち、予
め、Ｗ形に折り込んだ底部と両側部とを熱シールし上端
のみを開口させた袋を用意しておき、充填工程におい
て、用意した袋を１枚ずつ取り出し、袋を水平方向に搬
送しつつ、その袋の開口から製品を投入した後、上端を
熱シールして袋を密封している。

【０００６】ところが、製袋と充填が別工程では生産性
が悪い。そこで、シート状のフィルムを半分に折り合わ
せ、折り合わせたフィルムを水平方向に搬送しつつ、底
部と両側部を熱シールし、１袋ごとに切断した後、袋の
上端の開口から製品を投入し、袋の上端を熱シールする
ことによって、製袋と充填とを連続して行う製袋充填包
装機が開発されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、自立袋
の生産において、上述した製袋と充填とを連続して行う
製袋充填包装機は、生産性は向上するものの、フィルム
を水平方向に搬送しているため、装置の設置面積が大き
くなるという問題点があった。

【０００８】また、製袋と充填とが別工程の場合も同様
であるが、上端が開口した袋を水平方向に搬送しつつ製
品を投入するため、袋の中にゴミ等が侵入する危険があ
る。しかも、製品が投入された袋の上端を熱シールする
ため、袋内に空気を混入させないで熱シールすることは
極めて困難である。従って、酸化や腐敗し易い食品等を
充填する場合には、製品の品質が維持できなくなってし
まう。また、泡立ちするような製品、例えば洗剤などに
おいては、充填時に袋の開口から泡が流れ出し、包装袋
の外面が汚れたり、または熱シールすべき部位に付着し
てシール不良の原因となる。

【０００９】これらの課題を解決するためには、縦型充
填包装機が有効である。しかし、自立袋は底部に厚みを
持った袋であるので、縦型充填包装機で自立袋を生産す
るには、この底部をどのように作るかが問題となってく
る。

【００１０】また、上述した特開平７−１７２４０３号
公報に開示された従来の縦型充填包装機は、ピロータイ
プの包装袋を生産する上では、熱シール速度、シール強
度ともに優れたものではあるものの、自立袋を生産する
にあたっては、まだまだ改善すべき点がある。すなわ
ち、自立袋の底部では最大で４枚重ねのフィルムを熱シ
ールする必要があり、これら４枚重ねの部分を確実に熱
シールするためにはそれだけシール時間を長くしなけれ
ばならなくなるので、結果的に生産効率が落ちてしま
う。

【００１１】そこで本発明は、フィルムの熱シールに必
要な時間を確保しつつも生産性が低下せず、包装袋を高
速で製造可能な製袋充填包装機を提供することを目的と
する。また本発明は、設置面積が小さく、かつ、包装体
内への空気や異物の侵入を防止可能とした、自立袋を製
袋しつつ製品を充填する製袋充填包装機を提供すること
を他の目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の製袋充填包装機は、筒状に形成されたフィルム
を間において回転可能に対向配置され、前記フィルムを
挟みつつ回転して前記フィルムを下方に送る一対のシゴ
キローラと、前記シゴキローラの上方で前記フィルム内
に製品を投入するための投入パイプと、前記投入パイプ
の下方に配置され、前記フィルムを水平方向に熱シール
し、この熱シールされた部分を冷却するために、それぞ
れ鉛直方向に独立して移動可能に設けられた、２つのシ
ール機構及び前記シール機構よりも下方に位置する２つ
の冷却機構を備えた横シール装置とを有し、前記２つの
シール機構は、いずれか一方が前記フィルムとともに下
方に移動しつつ前記フィルムを熱シールしている間に、
前回の動作で前記フィルムとともに下方に移動しつつ前
記フィルムを熱シールした他方が次回の熱シールのため
に上方に移動され、前記２つの冷却機構は、いずれか一
方が、前記フィルムとともに下方に移動しつつ、前回の
動作で前記他方の熱シール機構によって熱シールされた
部分を冷却している間に、他方が、前記一方のシール機
構によって熱シールされている部位の冷却のために上方
に移動されるものである。

【００１３】上記のとおり構成された本発明では、下方
に送られる筒状のフィルムを水平方向に熱シールする横
シール装置は、それぞれ鉛直方向に移動可能な２つのシ
ール機構と２つの冷却機構とを備えており、フィルムを
下方に送りながら、各シール機構で交互にフィルムを熱
シールするとともに、熱シール機構で熱シールされた部
位を各冷却機構で交互に冷却する。

【００１４】ここで、冷却機構で冷却する部位は、前回
の動作でシール機構により熱シールされた部位であり、
つまり、熱シール機構によるフィルムの熱シールと、冷
却機構によるフィルムの冷却とが同時に行われる。しか
も、一方のシール機構及び冷却機構でそれぞれフィルム
を熱シールし冷却している間に、他方のシール機構及び
冷却機構はそれぞれ次回の動作での熱シール及び冷却の
ために上方に移動される。従って、他方のシール機構に
よる熱シールは、一方の熱シール機構による熱シールが
終了した直後あるいは終了する前に開始することがで
き、さらに、他方の冷却機構による冷却は、一方の熱シ
ール機構による熱シールが終了した直後に開始すること
ができる。よって、フィルムの確実なシールを行うのに
必要な熱シール時間及び冷却時間を確保しつつも、生産
性が低下することはない。

【００１５】また、本発明の製袋充填包装機は、上述し
た構成に更に、両側端部が一致するように折り合わせら
れたシート状のフィルムの前記両側端部を前記フィルム
の長手方向に沿って熱シールすることにより前記フィル
ムを筒状とする天シール機構と、前記フィルムを挟んで
前記天シール機構と反対側に配置され、前記フィルムの
一部を前記フィルムの長手方向に沿って折り込む折り込
み機構と、前記折り込み機構によって前記フィルムに形
成された２つの山部を前記フィルムの長手方向に沿って
熱シールする底シール機構とを付加し、前記投入パイプ
の下端を、前記底シール機構よりも下方、かつ、前記シ
ゴキローラよりも上方に位置するように構成すること
で、自立袋を製袋しつつ、その内部に製品を充填する製
袋充填包装機が構成される。

【００１６】この製袋充填包装機では、フィルムを下方
に送りながら、天シール機構によって、自立袋の上端部
に相当する部分が熱シールされ、底シール機構によっ
て、自立袋の底部に相当する部分が熱シールされる。こ
れら天シール機構及び底シール機構によって熱シールさ
れたフィルム内に投入パイプから製品が投入され、この
投入された部分をシゴキローラで挟んで製品を分割し、
この部分を横シール装置で水平方向に熱シールすること
で、自立袋の側部に相当する部分が熱シールされる。つ
まり、自立袋を横にした状態で自立袋の製袋及び製品の
充填が行われる。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。

【００１８】図１は、本発明の製袋充填包装機の一実施
形態の正面図であり、図２は図１に示した製袋充填包装
機の側面図である。

【００１９】この製袋充填包装機は、自立袋１００（図
１４参照）を製袋しつつ、投入パイプ１４から投入され
る液状もしくはペースト状の製品２を自立袋内に充填す
るものである。

【００２０】投入パイプ１４の上方には、フィルム供給
ローラ１３からテンションローラ（不図示）やガイドロ
ーラ１５を経由して供給されるシート状のフィルム１の
両側端部が一致するように折り合わせるための製袋ガイ
ド１１が取り付けられている。製袋ガイド１１は、下辺
の長さが上辺の長さよりも短い台形板と、その下辺の近
傍に配置され台形板を通過したフィルム１の位置を規制
するための２本のフィルムガイドアーム１２とを有す
る。これにより、フィルム１には、図３に示すように２
つの稜部１ｂが形成され、これら稜部１ｂの間の領域が
自立袋１００の底部１００ａとなる。

【００２１】製袋ガイド１１の下方には、製袋ガイド１
１でフィルム１に形成された２つの稜部１ｂの間の領域
の中間ををさらに内側へ折り込むための折り込み機構３
０が配置される。折り込み機構３０は、図４に示すよう
に、１枚の押し込み板３２と２枚の押え板３１とで構成
される。各押え板３１は、フィルム１の内側において互
いに間隔をあけて対向配置される。押し込み板３２は、
フィルム１の外側において各押え板３１の間に側端部を
侵入させて配置される。従って、折り込み機構３０を通
過したフィルム１は、横断面がＷ形状に折り込まれ、２
つの耳部１ｃが形成される。

【００２２】折り込み機構３０の下方には、折り込み機
構３０によって形成された２つの耳部１ｃをフィルム１
の長手方向に沿って熱シールするための底シール機構４
０が配置される。さらに、投入パイプ１４を間において
底シール機構４０と対向する位置には、フィルム１の開
放端である合わせ面を側縁部に沿って熱シールするため
の天シール機構２０が配置されている。この天シール機
構２０でフィルムの合わせ面の側縁部を熱シールするこ
とで、フィルム１は筒状となる。

【００２３】天シール機構２０は、従来の縦型充填包装
機に用いられる縦シール機構と同様であるが、底シール
機構４０は従来の縦型充填包装機にはない機構であるの
で、以下に、底シール機構４０について図５を参照して
説明する。図５は、底シール機構を示す図であり、同図
（ａ）はその一部を破断した上面図、同図（ｂ）は側面
図を示す。

【００２４】この製袋充填包装機のフレーム１０には、
２つのヒーターバー支持部材４４が、上下方向に間隔を
あけて固定されている。各ヒーターバー支持部材４４間
には２本のヒーターバー軸４２が固定され、これら各ヒ
ーターバー軸４２にそれぞれ、電熱ヒータ等の加熱手段
（不図示）を内蔵したヒーターバー４１が図５（ａ）に
示した矢印方向に回動自在に設けられている。各ヒータ
ーバー４１は、ばね等の付勢手段（不図示）により、互
いの先端部が接近する向きに付勢されている。

【００２５】また、各ヒーターバー支持部材４４間には
ヒーターバー受け４３が固定されている。ヒーターバー
受け４３は、各ヒーターバー４１の間に配置される。各
ヒーターバー４１の先端部には、それぞれヒーターバー
受け４３に向けて突出した加圧面を有し、これら加圧面
が、上記付勢手段の付勢力によりヒーターバー受け４３
の両側面に加圧される。

【００２６】一方、フレーム１０には、シリンダ固定部
材４６によってシリンダ４５が固定されている。シリン
ダ４５は、そのロッドをヒーターバー４１に向けて固定
される。シリンダ４５のロッドには、押圧棒４７がフレ
ーム１０を貫通して固定されている。押圧棒４７は、各
ヒーターバー軸４２の中間に位置しており、シリンダ４
５のロッドを突出させることにより、各ヒーターバー４
１の互いの対向する部位に形成された凸部４１ａに押圧
される。これにより、各ヒーターバー４１は付勢手段の
付勢力に抗して互いに開く向きに回動され、各ヒーター
バー４１の加圧面とヒーターバー受け４３との間に隙間
が形成される。

【００２７】図３に示したフィルム１の耳部１ｃは、そ
れぞれヒーターバー４１の加圧面とヒーターバー受け４
３との間を通る。ここで、フィルム１の送りを停止した
状態でシリンダ４５のロッドを引き込ませると、押圧棒
４７による各ヒーターバー４１の凸部４１ａの押圧が解
除され、各ヒーターバー４１はそれぞれ付勢手段の付勢
力によってヒーターバー軸４２を中心に回動し、各ヒー
ターバー４１の加圧面がヒーターバー受け４３に加圧さ
れる。そして、各ヒーターバー４１の加熱手段を駆動す
ることにより、図６に示すように、フィルム１の各耳部
１ｃの先端部がフィルム１の長手方向に沿って熱シール
される。

【００２８】再び図１及び図２を参照すると、底シール
機構４０及び天シール機構２０の下方には、これらによ
って熱シールされたフィルム１の両側部を挟み込む２対
の送りローラ１６が設けられており、フィルム１を挟み
ながら送りローラ１６を回転させることでフィルム１が
下方に送られる。

【００２９】送りローラ１６の下方には、フィルム１を
間において対向配置され、送りローラ１６の回転に同期
して回転される１対のシゴキローラ１７が設けられてい
る。シゴキローラ１７はフィルム１を挟み込むことによ
って、フィルム１内に投入された製品２を分割するもの
であり、不図示の駆動機構によって矢印Ａ方向に移動可
能に設けられている。また、シゴキローラ１７は、フィ
ルム１を挟んだ状態で回転することにより、送りローラ
１６とともにフィルム１を下方に送る。

【００３０】なお、投入パイプ１４の下端は、シゴキロ
ーラ１７よりも上方で、かつ、底シール機構４０よりも
下方に位置している。これにより、製品２は底シール機
構４０よりも下方に投入されるので、底シール装置４０
によって製品２を挟み込むことがなくなり、底シール装
置４０による熱シールを良好に行うことができる。

【００３１】シゴキローラ１７の下方には、製品２が投
入されたフィルム１を横方向（水平方向）に熱シールす
るための側シール装置５０が配置されている。

【００３２】側シール装置５０について、図７〜図９を
参照して説明する。図７は、図１及び図２に示した製袋
充填包装機の側シール装置の正面図である。図８は、図
７に示した側シール装置の第１のシール機構の平面図で
あり、図９は、図７に示した側シール装置の第１の冷却
機構の平面図である。

【００３３】図７に示すように、側シール装置５０は２
つのユニット５０１，５５１で構成される。各ユニット
５０１，５５１は、フィルム１の通過経路を挟んで互い
に対向配置されて互いに独立して駆動され、それぞれフ
ィルム１を熱シールし切断するものである。

【００３４】図７〜図９に示すように、第１のユニット
５０１は、鉛直方向に延びる２本のガイドシャフト５０
１に上下方向に滑動可能に支持された第１のシール機構
５１０及び第１の冷却機構５２０を有する。

【００３５】第１のシール機構５１０は、図８に示すよ
うに、ガイドシャフト５０２に支持された支持フレーム
５１１と、この支持フレーム５１１にそれぞれ支軸５１
２，５１３を中心に水平面内で回動可能に設けられた第
１のヒーターバー５１４及び第１のヒーターバー受け５
１５とを有する。第１のヒーターバー５１４は、電熱ヒ
ータ等の加熱手段（不図示）を内蔵しており、支持フレ
ーム５１１に設けられた駆動シリンダ５１６に連結部材
５１８を介して連結され、駆動シリンダ４１６のロッド
を突出させることで、図８に示した矢印Ｂ方向に回動す
る。第１のヒーターバー受け５１５も同様に、支持フレ
ーム５１１に設けられた駆動シリンダ５１７に連結部材
５１９を介して連結され、駆動シリンダ５１７のロッド
を突出させることで、図８に示した矢印Ｃ方向に回動す
る。

【００３６】これにより、両駆動シリンダ５１６，５１
７のロッドを同時に突出させるとヒーターバー５１４と
ヒーターバー受け５１５とが閉じられてフィルム１が加
圧され、両駆動シリンダ５１６，５１７のロッドを引き
込ませるとヒーターバー５１４とヒーターバー受け５１
５とが開かれ、加圧が解除される構成となっている。な
お、ヒーターバー受け５１５の、ヒーターバー５１４と
の加圧面には、シリコーンゴム５１５ａが貼り付けられ
ている。

【００３７】第１の冷却機構５２０は、第１のシール機
構５１０の下方に配置され、図９に示すように、ガイド
シャフト５０２に支持された支持フレーム５２１と、こ
の支持フレーム５２１にそれぞれ支軸５２２，５２３を
中心に水平面内で回動可能に設けられた第１の冷却バー
５２４及び第１の冷却バー受け５２５とを有する。第１
の冷却バー５２４は、支持フレーム５２１に設けられた
駆動シリンダ５２６に連結部材５２８を介して連結さ
れ、駆動シリンダ５２６のロッドを突出させることで、
第１のヒーターバー５１４と同様に図９に示した矢印Ｂ
方向に回動する。第１の冷却バー受け５２５も、支持フ
レーム５２１に設けられた駆動シリンダ５２７に連結部
材５２９を介して連結され、駆動シリンダ５２７のロッ
ドを突出させることで、第１のヒーターバー受け５１５
と同様に図９に示した矢印Ｃ方向に回動する。

【００３８】これにより、両駆動シリンダ５２６，５２
７のロッドを同時に突出させると冷却バー５２４と冷却
バー受け５２５とが閉じられてフィルム１が加圧され、
両駆動シリンダ５２６，５２７のロッドを引き込ませる
と冷却バー５２４と冷却バー受け５２５とが開かれ、加
圧が解除される構成となっている。

【００３９】第１のシール機構５１０及び第１の冷却機
構５２０の上下方向への駆動は、それぞれシール機構駆
動モータ５０３及び冷却機構駆動モータ５０４で行われ
る。シール機構駆動モータ５０３の回転軸には、鉛直方
向に延びるボールねじ５０５が連結されており、このボ
ールねじ５０５が、第１のシール機構５１０の支持フレ
ーム５１１に取り付けられたボールナット５０６に螺合
するとともに、第１の冷却機構５２０の支持フレーム５
２１に形成された貫通穴５２１ａを貫通している。従っ
て、シール機構駆動モータ５０３の駆動によりボールね
じ５０５を回転させることで、その回転運動はボールナ
ット５０６を介して第１のシール機構５１０の上下運動
に変換される。

【００４０】一方、冷却機構駆動モータ５０４の回転軸
にも、鉛直方向に延びるボールねじ５０７が連結されて
おり、このボールねじ５０７が、第１の冷却機構５２０
の支持フレーム５２１に取り付けられたボールナット５
０８に螺合するとともに、第１のシール機構５１０の支
持フレーム５１１に形成された貫通穴５１１ａを貫通し
ている。従って、冷却機構駆動モータ５０４の駆動によ
りボールねじ５０７を回転させることで、その回転運動
はボールナット５０８を介して第１の冷却機構５２０の
上下運動に変換される。つまり、第１のシール機構５１
０及び第１の冷却機構５２０は、互いに独立して上下方
向に移動可能である。

【００４１】ここで、第１の冷却機構５２０の冷却バー
５２４及び冷却バー受け５２５の構造について、図１０
を参照して説明する。図１０に示すように、冷却バー受
け５２５には、フィルム１を水平方向に切断するための
カッタ５３０が、冷却バー５２４に対して不図示のエア
シリンダによって進退可能に保持されている。一方、冷
却バー５２４には、カッタ５３０を前進させたときにカ
ッタ５３０が侵入可能な溝５２４ａが形成されている。
なお、冷却バー受け５２５の、冷却バー５２４との対向
面には、シリコーンゴム５２５ａが貼り付けられてい
る。

【００４２】カッタ５３０は、通常は冷却バー受け５２
５内に引き込まれているが、冷却バー５２４と冷却バー
受け５２５とを閉じた後、後述するような所定時間経過
後に冷却バー受け５２５から突出され、先端部が冷却バ
ー５２４の溝５２４ａに侵入することで、フィルム１が
切断される。

【００４３】第１の冷却機構５２０は、冷却バー５１４
と冷却バー受け５２５との加圧により、第１の熱シール
機構５１０で熱シールされたフィルム１の部分を効率的
に冷却するためのものであり、アルミニウムのような熱
伝導性の良い材料で構成される。また、冷却性をより向
上させるために、冷却バー５２４の内部に、冷却用の液
体や気体等の冷却媒体を流す構成としても良い。

【００４４】以上、側シール装置５０の第１のユニット
５０１について説明したが、第２のユニット５５１につ
いても、第１のユニット５０１と同じ構成を有する。す
なわち、図７に示すように、第２のユニット５５１は、
２本のガイドシャフト５５２（１本のみ図示）に上下方
向に滑動可能に支持された第２のシール機構５６０及び
第２の冷却機構５７０を備える。第２のシール機構５６
０は、それぞれ駆動シリンダにより水平面内で互いに回
動し加圧可能に設けられた第２のヒーターバー５６４
（図１１〜図１３参照）及び第２のヒーターバー受け５
６５を有し、第２の冷却機構５７０は、それぞれ駆動シ
リンダにより水平面内で互いに回動し加圧可能に設けら
れた第２の冷却バー５７４（図１１〜図１３参照）及び
第２の冷却バー受け５７５を有する。これら、第２のヒ
ーターバー５６４、第２のヒーターバー受５６５け、第
２の冷却バー５７４及び第２の冷却バー受け５７５の構
成は、それぞれ第１のヒーターバー５１４、第１のヒー
ターバー受け５１５、第１の冷却バー５２４及び第１の
冷却バー受け５２５の構成と同様であるので、その説明
は省略する。また、第２のシール機構５６０及び第２の
冷却機構５７０の上下駆動についても、第１のユニット
５０１と同様に、２つのボールねじ機構により互いに独
立して行われる。

【００４５】ここで、上述したように第１のユニット５
０１及び第２のユニット５５１は対向配置されているの
で、第１のヒーターバー５１４と第１のヒーターバー受
け５１５とを閉じた状態では、第２のヒーターバー５６
４と第２のヒーターバー受け５６５とを開いた状態で、
第２のシール機構５６０を第１のシール機構５１０の上
方から下方、及び下方から上方へ移動させることができ
る。また、この逆に、第２のヒーターバー５６４と第２
のヒーターバー受け５６５とを閉じた状態では、第１の
ヒーターバー５１４と第１のヒーターバー受け５１５と
を開いた状態で、第１のシール機構５１０を第２のシー
ル機構５６０の上方から下方、及び下方から上方へ移動
させることができる。

【００４６】第１の冷却機構５２０及び第２の冷却機構
５７０についても同様に、第１の冷却バー５２４と第１
の冷却バー受け５２５とを閉じているときには第２の冷
却バー５７４と第２の冷却バー受け５７５とを開き、第
１の冷却バー５２４と第１の冷却バー受け５２５とを開
いているときには第２の冷却バー５７４と第２の冷却バ
ー受け５７５とを閉じることで、上下方向の位置関係を
任意に変えることができる。

【００４７】次に、上述した製袋充填包装機による充填
包装動作について説明する。

【００４８】まず、図１及び図２において、シゴキロー
ラ１７を開いた状態で、投入パイプ１４からフィルム１
内に製品２を投入しつつ、送りローラ１６を回転させて
フィルム１を下方に送る。この際、フィルム１には折り
込み機構３０により２つの耳部１ｃ（図４参照）が形成
されており、さらに、フィルム１の製品２が投入される
部分は、既に天シール機構２０及び底シール機構４０に
よる熱シールがなされている。

【００４９】そして、フィルム１が所定量だけ送られた
ら、シゴキローラ１７を閉じ、製品２を分割する。この
状態で更に送りローラ１６及びシゴキローラ１７を回転
させてフィルム１を下方に送ると、フィルム１には、製
品２が存在しない空充填部１ａが形成される。この空充
填部１ａを側シール装置５０で熱シールし切断すること
によって、製品２が密閉された自立袋１００（図１４参
照）を製造していくわけであるが、その際の側シール装
置５０の動作について、図１１〜図１３を参照して説明
する。

【００５０】なお、図１１〜図１３においては、説明を
分かりやすくするため、第２のユニット５５１に関する
機構については網目を施してある。また、図１１（ａ）
〜図１３（ｈ）に示した各段階は、０．１秒ごとの動作
を表わしている。

【００５１】図１１（ａ）に示す状態では、第２のシー
ル機構５６０は最上位置にあり、第１のシール機構５１
０は第２のシール機構５６０の下方に、製造すべき自立
袋の幅と等しいピッチＰだけ離れて位置している。ま
た、第１の冷却機構５２０は、第１のシール機構５１０
の下方に、同じくピッチＰだけ離れて位置しており、第
２の冷却機構５７０は、第１のシール機構５１０と第１
の冷却機構５２０との間に位置している。このとき、第
１のヒーターバー５１４と第１のヒーターバー受け５１
５とは閉じており、フィルム１を熱シールしている。ま
た、第１の冷却バー５２４と第１の冷却バー受け５２５
とも閉じており、第１のシール機構５１０の下方でフィ
ルム１を保持している。

【００５２】なお、第１の冷却バー５２４及び第１の冷
却バー受け５２５とで保持しているフィルム１の部分
は、図１１（ａ）〜図１３（ｋ）に示す一連のサイクル
の１サイクル前の動作において、第２のシール機構５６
０で熱シールされた部分である。

【００５３】このように、第１のシール機構５１０によ
りフィルム１を熱シールするとともに、第１の冷却機構
５２０によりフィルム１を保持しながら、フィルム１を
下方に送り、その送り速度と同期して第１のシール機構
５１０及び第１の冷却機構５２０を下方に移動させ、第
２のシール機構５６０と第１のシール機構５１０との上
下方向におけるピッチがＰになったら、図１１（ａ）に
示すように、フィルム１の送りを停止させると同時に、
第１のシール機構５１０及び第１の冷却機構５２０の下
方への移動も停止させる。

【００５４】次いで、図１１（ｂ）に示すように、第２
のヒーターバー５６４と第２のヒーターバー受け５６５
とを閉じ、フィルム１の空充填部１ａの熱シールを開始
する。第２のヒーターバー５６４と第２のヒーターバー
受け５６５とを閉じたら、図１１（ｃ）に示すように、
第１のヒーターバー５１４と第１のヒーターバー受け５
１５とを開き、直ちに、図１１（ｄ）に示すように、第
１のシール機構５１０及び第２の冷却機構５７０を上昇
させる。また、この時点でシゴキローラ１７を開き、シ
ゴキローラ１７によって保持していた製品２を第２のシ
ール機構５２０の上方に落下させる。

【００５５】そして、第２の冷却機構５７０の位置が、
第１のシール機構５１０によりフィルム１が熱シールさ
れた部位である側シール部５と同じ高さになったら、図
１２（ｅ）に示すように、第２の冷却機構５７０の第２
の冷却バー５７４と第２の冷却バー受け５７５とを閉
じ、第１のシール機構５１０によって熱シールされた側
シール部５の冷却を開始する。一方、第２の冷却機構５
７０の下方では、第１の冷却機構５２０のカッタ５３０
（図１０参照）を突出させ、この動作の１サイクル前に
熱シールされた部位を切断する。

【００５６】以上、図１１（ａ）〜図１２（ｅ）を用い
て説明したように、熱シールされた部位を冷却するため
に第１のシール機構５１０と第２の冷却機構５７０とを
入れ替える際には、フィルム１の送りが停止されてい
る。これにより、フィルム１への第２の冷却機構５７０
による加圧位置を容易に制御することができ、第２の冷
却機構５７０を第１のシール機構５１０により加圧され
ていた部位に正確に加圧させ、確実な冷却を行うことが
できる。

【００５７】第１の冷却機構５２０によりフィルム１が
切断されたら、図１２（ｆ）に示すように、第１の冷却
機構５２０の第１の冷却バー５２４と第１の冷却バー受
け５２５とを開き、得られた自立袋１００を落下させ
る。また、この際、シゴキローラ１７を閉じて製品２を
分割するとともに、第１のシール機構５１０を上昇させ
始める。

【００５８】次いで、図１２（ｇ）〜図１３（ｋ）に示
すように、シゴキローラ１７を閉じたままフィルム１を
下方に送るとともに、その送り速度と同期して第２のシ
ール機構５６０及び第２の冷却機構５７０を下降させ
る。この間、第２のシール機構５６０による熱シール及
び第２の冷却機構５７０による冷却は継続して行われて
いる。また、それとともに、第１のシール機構５１０及
び第１の冷却機構５２０を上昇させる。そして、図１３
（ｈ）に示す状態、すなわち図１１（ａ）と比べて第１
のシール機構５１０と第２のシール機構５６０との位
置、第１の冷却機構５２０と第２の冷却機構５７０との
位置が入れ替った状態になったら、フィルム１の送りを
停止する。

【００５９】それ以降は、第１のシール機構５１０と第
２のシール機構５６０の動作、及び第１の冷却機構５２
０と第２の冷却機構５７０の動作を入れ替えて、上述し
た各工程を繰り返すことで、自立袋１００が連続して生
産される。

【００６０】以上のようにして生産された自立袋１００
は、底シール機構４０（図１参照）で熱シールされた部
分を図１４に示すように底部１００ａとして立たせるこ
とができる。また、この自立袋１００は、底シール機構
４０で熱シールされた部分がリブとなるため安定して立
たせることができる。また、この包装機は、製袋と製品
の充填とを同時に行っているので、自立袋１００を効率
的に生産することができる。上述したように、図１１〜
図１３に示した各工程は０．１秒ごとの段階を示すもの
であるので、本実施形態では、１秒を１サイクルとして
自立袋１００が生産されることになる。

【００６１】さらに、本発明では、自立袋の底部となる
部分を横にした状態で製袋を行うので、フィルム１を下
方に送りながら製袋及び製品の充填を行うことができる
ようになる。その結果、従来のように上端が開口した袋
を水平方向に搬送しながら製品の投入及び袋の密封を行
う場合に比べて、製袋充填包装機の設置面積が小さくす
むとともに、袋の中にゴミが入りにくくなる。しかも、
自立袋の底部となる部分を横にして製品を投入すること
により、従来に比べて投入パイプの直径を大きくするこ
とができる。その結果、製品の単位時間当たりの投入量
を多くすることができるため、製品の投入時間が短縮さ
れ、ひいては自立袋の生産効率が向上する。

【００６２】一方、自立袋の両側部の熱シールについて
は、上述したように、２つの熱シール機構５１０，５６
０及び２つの冷却機構５２０，５７０を備えた側シール
装置５０によって、フィルム１を下方に送りながら、各
熱シール機構５１０，５６０による熱シールを交互に行
うとともに、各冷却機構５２０，５７０による冷却を交
互に行っている。しかも、フィルム１を送っている間
は、フィルム１の熱シールと、前回の動作で熱シールさ
れた部位の冷却とが同時に行われ、さらに、熱シールを
行っていない熱シール機構及び冷却を行っていない冷却
機構は、それぞれ次回の動作のために上方に移動されて
いる。

【００６３】これにより、現在の熱シールが終了した直
後または終了する前に次回の熱シールを開始することが
できるとともに、現在の熱シールが終了した直後に、こ
の部分の次回の冷却を開始することができる。従って、
フィルム１を確実に熱シール及び冷却するために必要な
時間を確保しつつも、生産性を低下させることなく自立
袋１００を高速で製袋充填することができる。また、フ
ィルム１は、熱シール後直ちに冷却されるので、フィル
ム１の熱シール、冷却、切断の各工程を効率的に行うこ
とができ、熱シールから切断までの動作自体も高速化す
ることができるとともに、熱シール強度も向上させるこ
とができる。

【００６４】上述のように、熱シール機構５１０，５６
０による熱シールは、熱シール機構５１０，５６０をフ
ィルム１とともに下方に移動させながら行っているの
で、通常は、この移動時間が熱シール時間として利用さ
れる。ここで、本実施形態では、熱シールされた部分を
冷却する際に、熱シールされた部分を確実に冷却するた
めに、フィルム送りを停止して熱シール機構５１０，５
６０と冷却機構５２０，５７０とを入れ替えており、し
かも、熱シール機構５１０，５６０と冷却機構５２０，
５７０との入れ替えに先立って、他方のシール機構での
熱シールを開始している。従って、フィルム１を送って
いる時間に加え、フィルム送りの停止時間も熱シール時
間として利用することができる。

【００６５】また、冷却についても同様に本実施形態の
側シール装置５０では２組の冷却機構５２０，５７０を
備えており、冷却機構５２０，５７０による冷却時間
も、フィルム１を送っている時間の他にフィルム送りの
停止時間も冷却時間として利用することができる。

【００６６】例えば、本実施形態のように１秒あたり１
つの自立袋１００を生産する場合、実際には１サイクル
の時間（１秒）よりも長い時間、具体的には１．２秒程
度、熱シール時間として利用することができる。

【００６７】その結果、シール機構５１０，５６０によ
る熱シール時間及び冷却機構５２０，５７０による冷却
時間を十分にとることができるので、より確実な熱シー
ルが可能となる。特に、本実施形態のように自立袋１０
０を生産する場合には、最大で４枚のフィルム１が重な
った部分を熱シールする必要があるので、上述のような
側シール装置５０は、自立袋１００を生産するための製
袋充填包装機に用いられる側シール装置として適してい
るといえる。

【００６８】また、図１１（ｂ）〜図１２（ｅ）に示し
たように、熱シールした部位を冷却するために、例えば
第１のシール機構５１０と第２の冷却機構５７０とを入
れ替える際には、フィルム１は、第１のシール機構５１
０で熱シールされた側シール部５の上方及び下方で、そ
れぞれ第２のシール機構５６０及び第１の冷却機構５２
０によって保持されている。これにより、第２の冷却機
構５７０は、第１のシール機構５１０で熱シールされた
側シール部５に対してずれることなく正確に加圧するこ
とができる。

【００６９】本実施形態の製袋充填包装機で製造される
自立袋１００においては、シゴキローラ１７の下方には
図１１〜図１３に示したように２袋または３袋分の製品
２が存在している。また、図１５に示すように、切断さ
れる前のフィルム１は、底シール機構４０（図１参照）
によって熱シールされた部位である底シール部４側が、
天シール機構２０（図１参照）によって熱シールされた
部位である天シール部３に比べて膨らんでおり、自然な
状態では弓なりになる。そのため、側シール部５同士も
平行にはならず、仮に第１のシール機構５１０によって
熱シールされた部位の上下を保持していないと、第１の
シール機構５１０がフィルム１から離れた際に側シール
部５の位置がずれてしまうことがある。つまり、フィル
ム１自体の位置がずれることによって、第２の冷却機構
５７０は正確に側シール部５を加圧することができない
場合がある。このような場合、第２の冷却機構５７０
は、この状態のまま側シール部５を切断するので、第２
の冷却機構５７０の保持位置がずれたまま切断を行う
と、最悪の場合には側シール部５以外の部分が切断さ
れ、製品が流出してしまうことがある。

【００７０】従って、本実施形態のようにシール機構５
１０，５６０と冷却機構５２０，５７０との入れ替えの
際に、その上下を保持しておくことは、切断位置ずれの
防止に効果的である。

【００７１】また、本実施形態では、上位位置にある熱
シール機構５１０，５６０を閉じた状態でシゴキローラ
１７を開き、その熱シール機構５１０，５６０の上方に
製品を落下させ、その状態のままフィルム１を下方に送
って、シゴキローラ１７を閉じてフィルム１に空充填部
１ａを形成した後、この空充填部１ａを他方の熱シール
機構５６０，５１０で熱シールしている。これにより、
製品２を分割してフィルム１の空充填部１ａを熱シール
するまでの間は、フィルム１には常に１袋分の製品２の
重量のみが加わることになる。その結果、フィルム１に
は余分な重量が作用しないので、得られる自立袋１００
の張りも良好なものとなる。

【００７２】ところで、生産された自立袋１００は、数
ダースまたは数十個を一つの単位として箱に梱包して出
荷される。しかし、図１４に示すように、自立袋１００
は、底部１００ａに膨らみを持たせ、これにより自立で
きるようにした袋であるため、これらを箱内に並列に整
列させるのは容易ではない。

【００７３】そこで、自立袋１００を容易に整列させる
ことができるようにするためには、各冷却機構５２０，
５７０に図１６に示すようなカッタ５３１を用いるのが
好ましい。

【００７４】図１６に示したカッタ５３１は、一端に、
幅が２〜３ｍｍ程度の複数の凹部５３２が形成されたも
のであり、その刃５３１ａは、凹部５３２が設けられた
側に、凹部５３２内も含めて形成されている。これによ
り、フィルムを切断する際に、凹部５３２の刃５３１ａ
の部分はフィルムに当接しない量であるＣ１だけカッタ
５３１を突出させると、フィルムは凹部５３２以外の部
分だけで切断され、凹部５３２の刃５３１ａの部分も作
用する量であるＣ２だけカッタ５３１を突出させると、
フィルムは完全に切断される。

【００７５】このようなカッタ５３１を上述した第１の
冷却機構５２０及び第２の冷却機構５７０に装着し、通
常は突出量をＣ１としてフィルム１を切断し、フィルム
が５回送られるごとに、その際に動作されるカッタ５３
１の突出量をＣ２とすることで、図１７に示すように、
５つの自立袋１００が、互いに連結部１１１により並列
に連なった５連パック１２０が得られる。このように、
自立袋１００を５連パック１２０とすることで、箱詰め
の際に自立袋１００を一つずつ整列させる手間が省け、
箱詰め作業が簡素化される。

【００７６】一方、このような形態の自立袋１００を店
頭に陳列する際には、各自立袋１００を連結部１１１で
切り離して陳列すればよい。連結部１１１の幅はカッタ
５３１の凹部５３２の幅に対応しており、上述したよう
に、凹部５３２の幅は２〜３ｍｍ程度であるので、連結
部１１１での切り離しは容易である。ここでは、各自立
袋１００が２つの連結部１１１で連なった５連パック１
２０を例に挙げて説明したが、連結部１１１の数、及び
自立袋１００の数は、使用されるフィルムの材質、自立
袋１００の大きさ、梱包用の箱の大きさ等に応じて任意
に設定することができる。

【００７７】以上、本発明の実施形態として、自立袋を
生産する製袋充填包装機を例に挙げて説明したが、本発
明は、自立袋以外の包装体を生産するのにも適用するこ
とができる。

【００７８】例えば、図１において、折り込み機構３０
及び底シール装置４０をなくすることで三方シール型の
包装体を生産することができるし、折り込み機構３０及
び底シール装置４０をなくするとともに、底シール装置
４０の位置に天シール装置２０と同様のシール機構を設
けることで四方シール型の包装体を生産することができ
る。また、折り込み機構３０及び底シール機構４０をな
くするとともに、製袋ガイドとしてフィルムを筒状にフ
ォーミングするものを用い、さらに、送りローラ１６か
ら下方の構成を、投入パイプ１４の中心軸回りに９０度
回転させて配置することで、ピロータイプの包装体を生
産する包装機とすることができる。

【００７９】

【発明の効果】以上説明したように本発明の製袋充填包
装機は、フィルムを下方に送りつつ、製品が投入された
フィルムを２つの熱シール機構により交互に熱シール
し、この熱シール機構で熱シールされた部位を２つの冷
却機構で交互に冷却するように構成された横シール装置
を有するので、一方の熱シール機構による熱シールと、
一方の冷却機構による冷却とを同時に行うことができ、
しかも、一方の熱シール機構による熱シールが終了した
直後には他方の熱シール機構による熱シール及び他方の
冷却機構による冷却を行うことができる。その結果、フ
ィルムの確実なシールに必要な熱シール時間及び冷却時
間を確保しつつも、生産性を低下させることなく包装袋
を効率的に生産することができる。

【００８０】また、天シール機構、折り込み機構及び底
シール機構を更に付加することで、フィルムを下方に送
りながら製袋され、製品が充填された自立袋を生産する
ことができる。この製袋充填包装機は、フィルムを下方
に送りながら製袋及び製品の充填を行うので、設置面積
が小さくてすみ、しかも、自立袋内へのゴミや空気の侵
入を極力抑えることができる。しかも、横シール装置
は、上記のように生産性を低下させることなくフィルム
の確実なシールに必要な熱シール時間及び冷却時間を確
保できるものであるので、フィルムが４枚重ねとなる部
分が存在する自立袋を熱シールするのに適している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製袋充填包装機の一実施形態の正面図
である。

【図２】図１に示した製袋充填包装機の側面図である。

【図３】製袋ガイドを通過したフィルムの横断面図であ
る。

【図４】折り込み機構の横断面図である。

【図５】底シール機構を示す図であり、同図（ａ）はそ
の一部を破断した上面図、同図（ｂ）は側面図を示す。

【図６】底シール機構によって熱シールされたフィルム
の横断面図である。

【図７】側シール装置の正面図である。

【図８】図７に示した側シール装置の第１のシール機構
の平面図である。

【図９】図７に示した側シール装置の第１の冷却機構の
平面図である。

【図１０】第１の冷却機構の冷却バー及び冷却バー受け
の構造を説明するための図である。

【図１１】側シール装置によるシール動作を説明する図
である。

【図１２】側シール装置によるシール動作を説明する図
である。

【図１３】側シール装置によるシール動作を説明する図
である。

【図１４】自立袋の正面図及び側面図である。

【図１５】冷却機構による切断をせずに連続して製袋充
填を行った場合にフィルムに生じる弓なり現象を説明す
るための図である。

【図１６】冷却機構に用いられるカッタの形状の他の例
の平面図である。

【図１７】図１６に示したカッタを用いて得られる５連
パックの図である。

【符号の説明】

１ フィルム １ａ 空充填部 １ｃ 耳部 ２ 製品 ３ 天シール部 ４ 底シール部 ５ 側シール部 １１ 製袋ガイド １４ 投入パイプ １６ 送りローラ １７ シゴキローラ ２０ 天シール機構 ３０ 折り込み機構 ４０ 底シール機構 ４１ ヒーターバー ４３ ヒーターバー受け ５０ 側シール装置 １００ 自立袋 １１１ 連結部 １２０ ５連パック ５０１，５５１ ユニット ５０２ ガイドシャフト ５０３ シール機構駆動モータ ５０４ 冷却機構駆動モータ ５０５，５０７ ボールねじ ５０６，５０８ ボールナット ５１０，５６０ シール機構 ５１１，５２１ 支持フレーム ５１２，５１３，５２２，５２３ 支軸 ５１４，５６４ ヒーターバー ５１５，５６５ ヒーターバー受け ５１６，５１７，５２６，５２７ 駆動シリンダ ５１８，５１９，５２８，５２９ 連結部材 ５２０，５７０ 冷却機構 ５２４，５７４ 冷却バー ５２５，５７５ 冷却バー受け ５３０，５３１ カッタ ５３１ａ 刃 ５３２ 凹部

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状に形成されたフィルムを間において
   回転可能に対向配置され、前記フィルムを挟みつつ回転
   して前記フィルムを下方に送る一対のシゴキローラと、 前記シゴキローラの上方で前記フィルム内に製品を投入
   するための投入パイプと、 前記投入パイプの下方に配置され、前記フィルムを水平
   方向に熱シールし、この熱シールされた部分を冷却する
   ために、それぞれ鉛直方向に独立して移動可能に設けら
   れた、２つのシール機構及び前記シール機構よりも下方
   に位置する２つの冷却機構を備えた横シール装置とを有
   し、 前記２つのシール機構は、いずれか一方が前記フィルム
   とともに下方に移動しつつ前記フィルムを熱シールして
   いる間に、前回の動作で前記フィルムとともに下方に移
   動しつつ前記フィルムを熱シールした他方が次回の熱シ
   ールのために上方に移動され、 前記２つの冷却機構は、いずれか一方が、前記フィルム
   とともに下方に移動しつつ、前回の動作で前記他方の熱
   シール機構によって熱シールされた部分を冷却している
   間に、他方が、前記一方のシール機構によって熱シール
   されている部位の冷却のために上方に移動される、製袋
   充填包装機。
2. 【請求項２】 両側端部が一致するように折り合わせら
   れたシート状のフィルムの前記両側端部を前記フィルム
   の長手方向に沿って熱シールすることにより前記フィル
   ムを筒状とする天シール機構と、 前記フィルムを挟んで前記天シール機構と反対側に配置
   され、前記フィルムの一部を前記フィルムの長手方向に
   沿って折り込む折り込み機構と、 前記折り込み機構によって前記フィルムに形成された２
   つの山部を前記フィルムの長手方向に沿って熱シールす
   る底シール機構とを更に有し、 前記投入パイプの下端は、前記底シール機構よりも下
   方、かつ、前記シゴキローラよりも上方に位置している
   請求項１に記載の製袋充填包装機。
3. 【請求項３】 前記一方のシール機構によるフィルムの
   熱シールが終了してから、前記他方の冷却機構が前記一
   方のシール機構で熱シールされた部位の冷却を開始する
   までの間は、前記フィルムの送りが停止される請求項１
   または２に記載の製袋充填包装機。
4. 【請求項４】 前記横シール装置は、前記フィルムの通
   過経路を挟んで対向配置された２つのユニットを有し、
   一方のユニットに前記一方のシール機構及び前記一方の
   冷却機構がそれぞれ鉛直方向に移動可能に設けられると
   ともに、他方のユニットに前記他方のシール機構及び前
   記他方の冷却機構がそれぞれ鉛直方向に移動可能に設け
   られる請求項１、２または３に記載の製袋充填包装機。
5. 【請求項５】 前記横シール装置の２つの熱シール機構
   はそれぞれ、前記フィルムを加圧可能に設けられた、加
   熱手段を内蔵するヒーターバー及び該ヒーターバーを受
   けるヒーターバー受けを有し、前記横シール装置の２つ
   の冷却機構はそれぞれ、前記フィルムを加圧可能に設け
   られた冷却バー及び該冷却バー受けを有する請求項４に
   記載の製袋充填包装機。
6. 【請求項６】 少なくとも、前記一方のシール機構が熱
   シールを終了して前記ヒーターバーとヒーターバーとに
   よるフィルムの加圧を解除し、前記他方の冷却機構の冷
   却バーと冷却バー受けとが前記一方のシール機構により
   熱シールした部位を加圧するまでの間は、前記一方のシ
   ール機構よりも上方では前記他方のシール機構のヒータ
   ーバーとヒーターバー受けとによりフィルムが加圧さ
   れ、前記一方のシール機構よりも下方では前記一方の冷
   却機構の冷却バーと冷却バー受けとによりフィルムが加
   圧される請求項５に記載の製袋充填包装機。
7. 【請求項７】 前記冷却バー受けには、前記フィルムを
   水平方向に切断するためのカッタが、前記冷却バーの加
   圧面に対して進退可能に設けられている請求項５または
   ６に記載の製袋充填包装機。
8. 【請求項８】 前記カッタは、刃先の一部に複数の凹部
   が形成されており、前記フィルムを切断する際の前記カ
   ッタの前進量が可変である請求項７に記載の製袋充填包
   装機。