JP3091122B2 - 固形物充填装置及びそれを用いた固形物充填方法 - Google Patents

固形物充填装置及びそれを用いた固形物充填方法

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JP3091122B2 JP07226654A JP22665495A JP3091122B2 JP 3091122 B2 JP3091122 B2 JP 3091122B2 JP 07226654 A JP07226654 A JP 07226654A JP 22665495 A JP22665495 A JP 22665495A JP 3091122 B2 JP3091122 B2 JP 3091122B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】本発明は、固形物充填装置及びそれ
を用いた固形物充填方法に関し、より詳細には固形物の
充填の滞りを防止することができる固形物充填装置及び
それを用いた固形物充填方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】昨今、取扱いの容易性及び安定した品質
保証等の観点から、ポテトチップ等のスナック菓子が、
所定量充填された包装袋の形態で販売されている。特
に、包装袋としては店頭に製品を陳列する際の便宜から
底面が平らな自立タイプのボックス形包装袋が使用され
るようになった。かかる製品形態の製造工程は、主に、
包装袋の製袋工程とスナック菓子の、完成した包装袋へ
の充填工程とに大別される。この場合、製品の生産効率
向上の観点から、ライン生産方式によって連続的に製品
を生産し、しかも各製品について製袋工程と充填工程と
が並行して行われることが望ましい。かかる観点から、
シート状フィルムを袋状に形作りつつ、包装袋に固形物
を連続的に充填するために、筒状マンドレルを用いた固
形物充填装置が、例えば特開平6-99917 号公報に開示さ
れている。この固形物充填装置について簡単に説明すれ
ば、長手方向に所定の長さを有する筒状マンドレルの外
周面にシート状フィルム原紙を巻き付けて、筒状マンド
レルの外面に沿って長手方向に延びる背シーラによっ
て、フィルム原紙の対向する両端をシールすることによ
り筒状フィルムとなし、次いで筒状マンドレルの下端開
口前方に設けられた横シーラによって筒状フィルムを横
シールして、さらに袋状フィルムとなし、筒状マンドレ
ルの上端開口から筒状マンドレルの中空部が形成する充
填経路を通して固形物を袋状フィルムに落下充填しつ
つ、筒状マンドレルの外面に沿って、背シール手段と同
様に長手方向に延びるフィルム送り出し手段によって、
充填された袋状フィルムを筒状マンドレルの長手方向に
送り出し、以上の工程を繰り返すことにより、各袋状フ
ィルムに固形物を連続的に充填できるように構成されて
いる。
【０００３】この装置によれば、筒状マンドレルの外形
及び中空部を利用することにより、製袋工程と充填工程
とを並行して行いつつ、ライン生産方式とすることが確
かに可能となり、その点で生産効率を確保することがで
きる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、固形物
の単位時間当たりの充填量と筒状マンドレルの断面積並
びに固形物の性質、特にマンドレル内面との摩擦特性と
の関係において、固形物が筒状マンドレルの充填経路を
落下中にブロック（閉塞）を生じ、充填の滞りを引き起
こすことがある。即ち、固形物が形状保持性の筒状マン
ドレルの内面から摩擦支持された状態で、或る瞬間に筒
状マンドレルの長手方向のある位置でその横断面全体を
覆う層を形成し、層の前後で充填経路の連通が遮断さ
れ、充填経路を通して袋状フィルムに固形物を継続的に
充填することができなくなることがある。特に、上述の
ボックス形包装袋にあっては、前述の横シーラによるシ
ール時に下端開口を形成する周縁を袋の底面を形成する
ための型枠として利用する必要から、横シーラを筒状マ
ンドレルの下端開口の直下方に隣接して配置する必要が
あるため、それによりシール部に形成される袋状フィル
ムの底部から筒状マンドレルが延びる結果となり、余計
にブロック発生の可能性が高くなる。このとき、さらに
固形物の充填を継続すれば、ブロックを形成する固形物
の層に固形物がさらに堆積し、その結果重さでブロック
が自然に崩されることもある。
【０００５】しかしながら、上述のように、製袋工程と
充填工程とは、微妙なタイミングを図って取り合うため
に、たとえ充填不能が解消されるとしても、タイミング
の狂いに起因して各包装袋毎に固形物の充填量にばらつ
きが生じたり、袋状フィルムのシール時、シール部で固
形物がかんで生産ラインの停止を余義なくされ、製品の
生産効率を低下させたりすることがある。この場合に、
ブロックの発生を未然に防止するために筒状マンドレル
自体に充填時振動を加えることが考えられるが、別途新
たに加振装置が必要となりコスト大となるとともに、か
かるブロック防止用振動が筒状フィルム送り出し工程を
含む製袋工程自体に支障を引起し兼ねない。このよう
に、製袋工程と充填工程とを並行して行いつつ、固形物
の充填の際にブロックの発生そのものを防止すること
は、非常に困難である。又、筒状マンドレル自体の長手
方向の長さを極力短くすれば、それだけブロックの発生
する可能性を小さくすることが可能となる。しかし、上
述のように製袋工程及び充填工程に付随して、背シール
工程及び筒状フィルム送り出し工程が通常必要であり、
そのための背シール手段及び筒状フィルム送り出し手段
は、全体工程上筒状マンドレルの上端開口から下端開口
までの間でマンドレルの長手方向に沿って設置せざるを
得ない。従って、製袋工程と充填工程とを並行して行う
ために、筒状マンドレルの長手方向の長さには自ずと最
低必要長さが存在する。
【０００６】そこで、本発明の第１の目的は、かかる課
題に鑑み、製袋工程と固形物の充填工程とを並行して行
いつつ、充填工程で生じた固形物のブロックを除去する
ことによって、固形物の充填不能を確実に解消すること
ができる固形物充填装置を提供することにある。本発明
の第２の目的は、ライン生産方式によって、固形物を包
装袋に連続的に充填する場合に、各包装袋への充填量目
を一定にすることができる、或いはシール部における固
形物のかみを防止することができる固形物充填装置及び
固形物充填方法を提供することにある。本発明の第３の
目的は、既存の固形物充填装置に手を加えることなく、
固形物の種類、充填量等に応じて対応可能に、ブロック
の除去を行うことができる固形物充填装置を提供するこ
とにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の第１の目的を達成
するために、本発明の第１の発明の固形物充填装置にあ
っては、シート状フィルムを外周面に巻き付けて筒状に
形作り、且つ上端開口から固形物を自由落下させて下端
開口より排出させるための固形物の充填経路を内部に形
成する筒状マンドレルと、該筒状マンドレルの外周面に
巻き付けられた筒状フィルムを前記下端開口から長手方
向に送り出すための筒状フィルム送り出し手段とを有す
る固形物充填装置において、前記筒状マンドレルは、そ
の周面に、前記充填経路から前記筒状フィルムの内面に
臨む、固形物突出用開口を有する構成としてある。又、
前記固形物突出用開口は、前記筒状マンドレルの長手方
向に亘って配置された複数の開口からなるのがよい。さ
らに、前記複数の開口は、前記筒状マンドレルの外周方
向にオフセット配置されているのがよい。
【０００８】さらに又、前記固形物突出用開口は、各々
が前記筒状マンドレルの長手方向の所定位置における外
周を横切る複数の開口からなるのが好ましい。上記の第
１及び第２の目的を達成するために、本発明の第２の発
明の固形物充填装置にあっては、前記下端開口から送り
出された筒状フィルムを、前記上端開口側に開口した袋
状に形作るための筒状フィルム製袋手段をさらに設け、
該筒状フィルム製袋手段によって、前記下端開口から長
手方向後方の所定距離に袋状フィルム底部が形成され、
前記所定距離は、固形物の袋状フィルムへの該袋状フィ
ルム底部からの充填高さより小さく、前記固形物突出用
開口は、前記下端開口を形成する端縁から長手方向戻り
方向に所定長さに亘って切り欠き形成される構成として
ある。又、前記筒状フィルム製袋手段は、筒状フィルム
を長手方向に略直交する方向から押し付けて、前記筒状
フィルムの開口をシールするための、前記下端開口から
長手方向に隣接した位置で、前記筒状フィルムを挟んで
相対向して配置された一対の横シーラからなり、前記下
端開口の前記周縁が、前記袋状フィルム底部を平面状に
形作るための袋状フィルム底面成形用型枠を形成し、前
記周縁の周長は、前記筒状マンドレルの周長以下である
のがよい。
【０００９】さらに、前記袋状フィルム底面成形用型枠
は、一方の対の対向する端縁と、他方の対の対向する端
縁とからなる矩形状をなし、該一方の対の対向する端縁
と該他方の対の対向する端縁との交差部が四隅を形成
し、いずれかの対の対向する端縁が、前記一対の横シー
ラによって形成されるシール部と略平行に配置され、前
記固形物突出用開口は、シール部と略平行に配置された
一対の対向する端縁に形成されるのが好ましい。さらに
又、前記所定長さは、前記固形物突出用開口の上端が固
形物の前記袋状フィルム底部からの充填高さ以上となる
ような長さであるのがよい。上記の第１及び第２の目的
を達成するために、本発明の第３の発明の固形物充填方
法にあっては、上記の固形物充填装置を用いる固形物充
填方法であって、前記筒状フィルム製袋手段によって、
前記下端開口から送り出された筒状フィルムを底面を有
する袋状に形作るための筒状フィルム製袋工程と、前記
筒状マンドレルの前記上端開口から前記充填経路を経て
前記袋状フィルムに固形物を充填する固形物充填工程
と、前記筒状フィルム送り出し手段によって、前記下端
開口から筒状フィルムを長手方向に送り出す筒状フィル
ム送り出し工程とを有する構成としてある。上記の第３
の目的を達成するために、本発明の第４の発明の固形物
充填装置にあっては、シート状フィルムを筒状に形作る
ための筒状マンドレルと、該筒状マンドレルの下端開口
から、該筒状マンドレルの外周面に巻き付けられた筒状
フィルムを長手方向に送り出すための筒状フィルム送り
出し手段とを有し、
【００１０】前記筒状マンドレルは、上端開口から固形
物を自由落下させて、前記下端開口を経て前記筒状フィ
ルムに充填するための固形物の充填経路を内部に形成
し、さらに前記下端開口から送り出された筒状フィルム
を前記上端開口側に開口した袋状に形作るための筒状フ
ィルム製袋手段を有する固形物充填装置において、前記
筒状マンドレルの前記下端開口に嵌まり、前記筒状マン
ドレルから延長して延びる固形物ブロック除去用筒をさ
らに有し、該筒状フィルム製袋手段によって、前記固形
物ブロック除去用筒の先端開口から長手方向下方の所定
距離に袋状フィルム底部が形成され、前記所定距離は、
固形物の袋状フィルムへの該袋状フィルム底部からの充
填高さより小さく、該固形物ブロック除去用筒は、前記
先端開口の周縁から長手方向戻り方向に延びる固形物突
出用切り欠きを有する構成としてある。
【００１１】又、前記筒状フィルム製袋手段は、筒状フ
ィルムを長手方向に略直交する方向から押し付けて、前
記筒状フィルムの開口をシールするための、前記下端開
口から長手方向に隣接した位置で、前記筒状フィルムを
挟んで相対向して配置された一対の横シーラからなり、
前記先端開口の前記周縁が、前記袋状フィルム底部を平
面状に形作るための袋状フィルム底面成形用型枠を形成
するのがよい。加えて、前記袋状フィルム底面成形用型
枠は、一方の対の対向する端縁と、他方の対の対向する
端縁とからなる矩形状をなし、該一方の対の対向する端
縁と該他方の対の対向する端縁との交差部が四隅を形成
し、いずれかの対の対向する端縁が、前記一対の横シー
ラによって形成されるシール部と略平行に配置され、前
記固形物突出用開口は、シール部と略平行に配置された
一対の対向する端縁に形成されるのがよい。さらに又、
前記所定長さは、前記固形物突出用切り欠きの上端が固
形物の前記袋状フィルム底部からの充填高さ以上となる
ような長さであるのがよい。
【００１２】
【作用】以上の構成を有する第１の発明の固形物充填装
置にあっては、筒状マンドレルの外周面にシート状フィ
ルムを巻き付けて筒状に形作り、固形物を上端開口から
筒状マンドレルの内部に形成された充填経路に自由落下
させて、下端開口から排出させようとするとき、充填経
路の長手方向の或る位置で固形物が立体的にオーバラッ
プすることによってその横断面全体を覆うブロックが発
生し、充填が滞ることがある。このとき、充填経路から
筒状フィルムの内面に臨む、長手方向に延びる固形物突
出用開口が筒状マンドレルの周面に設けられているの
で、ブロックを形成する固形物のうち固形物突出用開口
から突出して筒状フィルムの内面に当たった状態で保持
されるものがある。次いで、筒状フィルム送り出し手段
によって筒状フィルムの外周面に巻き付けられた筒状フ
ィルムを下端開口から長手方向に送り出すことによっ
て、巻付けられていた筒状フィルムが筒状マンドレルに
対して長手方向に移動することにより、筒状フィルムの
内面に当たって保持されていた固形物は、移動する筒状
フィルムに引きずられて同方向に移動しようとし、この
ときかかる固形物は少なくともその姿勢を変え、隣合う
固形物との相対的な位置関係が変化することによってブ
ロックが崩され、その結果、製袋工程と充填工程とを並
行して行いつつ、固形物の充填不能を確実に解消するこ
とが可能になる。
【００１３】以上の構成を有する第２の発明の固形物充
填装置及び第３の発明の固形物充填方法にあっては、筒
状フィルム製袋手段によって筒状マンドレルの下端開口
から送り出された筒状フィルムを、上端開口側に開口し
た袋状に形作り、次いで、上端開口から充填経路を経て
袋状フィルムに固形物を充填すると、固形物は、下端開
口から長手方向前方の所定距離に形成された袋状フィル
ム底部に堆積する。このとき、固形物は筒状マンドレル
の横断面を覆いながら、下端開口レベルを越えて堆積
し、単位時間当たりの充填量と筒状マンドレルの横断面
積並びに固形物の特性、大きさ、形状等の関係で筒状マ
ンドレルの長手方向のある位置でブロックを発生するこ
とがある。ブロック発生の際、筒状マンドレルの内面付
近の固形物は、下端開口を形成する端縁から長手方向戻
り方向に所定長さに亘って切り欠き形成された固形物突
出用開口から突出して、筒状マンドレルの外周面に巻き
付けられた筒状フィルムの内面に当たって保持された状
態となる。次いで、筒状フィルム送り出し手段によって
下端開口から筒状フィルムを長手方向に送り出すと、上
記第１の発明と同様にして、ブロックが崩され、その結
果、固形物の充填不能を確実に解消することが可能にな
る。
【００１４】さらにライン生産方式によって上記工程を
繰り返す場合に、１つの袋状フィルムの送り出し工程の
間にブロックが崩され、次の筒状フィルムの筒状フィル
ム製袋工程までに確実に固形物が袋状フィルムに充填さ
れるので、固形物を包装袋に連続的に充填する場合に、
各包装袋への充填量目を一定にしつつ、筒状フィルム製
袋工程時のシール部における固形物のかみを確実に防止
することができるので、製品の生産効率を確保すること
が可能になる。以上の構成を有する第４の発明の固形物
充填装置にあっては、筒状マンドレルの下端開口に嵌ま
り、筒状マンドレルから延長して延びる固形物ブロック
除去用筒を設けることによって、既存の固形物充填装置
をほとんど改造することなく、固形物の種類、充填量等
に応じて、固形物ブロック除去用筒の先端開口の周縁か
ら長手方向戻り方向に延びる固形物突出用切り欠きの大
きさ、形状等を適宜選択することによって、上記第１及
び第２の発明と同様にして、発生した固形物によるブロ
ックを確実に除去することが可能になる。
【００１５】
【発明の実施の形態】スナック菓子を固形物の例とし
て、図面を参照しながら、本発明の実施例を以下に詳細
に説明する。図１において、固形物充填装置１０は、ポ
リエチレン等のシート状フィルム１２を筒状に形作るた
めの筒状マンドレル１４と、筒状フィルム１６を長手方
向に送り出すための筒状フィルム送り出し手段１８と、
筒状フィルム１６を袋状に形作るための筒状フィルム製
袋手段２０と、シート状フィルム１２を背シールするた
めの背シーラ２２とから概略構成されている。筒状マン
ドレル１４は、従来既知のタイプで、長手方向に一様な
円形断面を有する鉛直方向に延びる円筒からなり、固形
物の充填経路２４が内部に形成され、上端開口２６には
計量ホッパー２７が設けられ、上端開口２６から所定量
に計量された固形物を自由落下させて、下端開口２８を
経て筒状フィルム１６に充填するようになっている。計
量ホッパー２７は、従来既知のシャッタータイプで、固
形物が筒状マンドレル１４の横断面全体を覆う状態で上
部開口２６から筒状マンドレル１４に供給されるように
構成されている。一方、下端開口２８には以下に説明す
る固形物ブロック除去用筒３０が嵌まっている。
【００１６】図１及び図２を参照しながら、固形物ブロ
ック除去用筒３０について説明すれば、固形物ブロック
除去用筒３０は、上端開口３９を介して筒状マンドレル
１４の下端開口２８に嵌まり、且つ筒状マンドレル１４
から所定長さに亘って延長して延びる。従って、固形物
ブロック除去用筒３０の内部は、充填経路２４と連通す
るようになっている。固形物ブロック除去用筒３０は、
その長手方向全体に亘ってその外周の長さが、筒状マン
ドレル１４の外周の長さ以下であり、後に説明する筒状
フィルム送り出し手段１８による筒状フィルム１６の送
り出し時、筒状フィルム１６が固形物ブロック除去用筒
３０の外表面で停められないように配慮されている。
又、固形物ブロック除去用筒３０は、先端開口３２の周
縁３４から長手方向戻り方向に延びる、略逆Ｕ字形の固
形物突出用切り欠き４０を４つ有する（図２には２つだ
けを示す）。各切り欠きの大きさ、即ち幅Ｗ及び高さＨ
は、固形物の充填量、特性並びに筒状マンドレル１４の
断面積等に応じて適宜選択すればよい。各固形物突出用
切り欠き４０によって、固形物ブロック除去用筒３０内
の固形物は充填経路２４から筒状マンドレル１４の外周
面に巻き付けられた筒状フィルム１６の内面に臨む。固
形物突出用切り欠き４０の上端は、固形物の充填レベル
までにブロックが発生しやすいことを鑑み、後に説明す
る筒用フィルム製袋手段２０によって形成される固形物
の袋状フィルム底部３６（図５参照）からの充填高さｈ
以上となるように設定されている。
【００１７】さらに、固形物ブロック除去用筒３０の先
端の周縁３４が、袋状フィルム底部３６を平面状に形作
るための袋状フィルム底面成形用型枠を形成する。この
型枠は、D1 X D2 の矩形状をなし、一対の対向する端縁
３８と、他方の対向する端縁３３とからなり、端縁３３
と３８の交差部に隅部４１が形成され、端縁３３、３８
は同一平面内に包含される。一対の対向する端縁３８
は、後に説明する一対の横シーラ２０によって形成され
る底シール部３７（図５参照）と略平行に配置される。
固形物突出用切り欠き４０は、型枠機能を担保すべく、
四隅部４１を確保するように、一対の対向する端縁３８
に形成されている。再び図１に戻れば、筒状フィルム送
り出し手段１８は、既知の駆動モータ４２と、一方が駆
動モータ４２に連結された駆動ローラからなる一対のロ
ーラ４４と、一対のローラ４４に巻き掛けられて、筒状
フィルム１６の外表面に長手方向に沿って接する無端ベ
ルト４６とから構成されて、筒状マンドレル１４の下端
開口２８から、筒状マンドレル１４の外周面に巻き付け
られた筒状フィルム１６を長手方向に間欠的に送り出す
ようになっている。筒状フィルム製袋手段２０は、下端
開口２８から送り出された筒状フィルム１６を上部開口
２６側に開口した袋状に形作るようになっている。より
詳細には、筒状フィルム製袋手段２０は、筒状フィルム
１６を挟んで、先端開口３２から長手方向に隣接して、
相対向して配置された一対の横シーラ２０からなり、一
対の横シーラ２０は、筒状フィルム１６を長手方向に略
直交する方向から押し付けてて、筒状フィルム１６の開
口をシールするように、長手方向に略直交する方向に互
いに遠ざかったり近づいたりして、充填経路２４の長手
方向延長領域で筒状フィルム１６を挟み込み、ここで長
手方向に隣合う筒状フィルム１６のうち、長手方向遅れ
位置の底シール部３７及び進み位置の上部シール部６６
（図５参照）を同時に形成するように構成されている。
従って、筒状フィルム製袋手段２０によって、固形物ブ
ロック除去用筒３０の先端開口３２から長手方向に隣接
した位置に袋状フィルム底部３６（図５参照）が形成さ
れる。
【００１８】なお、筒状フィルム１６を押し付けてシー
ルする際、線状の底シール部３７が型枠のD2より長くな
らないように、型枠の他方の端縁３３に向かって筒状フ
ィルム１６を押し込みつつ、両端部で折り返し部をシー
ルするための押し込み手段（図示せず）が横シーラ２０
の長手方向直上方に、又シールした袋状フィルムの上端
を切断するための既知のカッター２９が、横シーラ２０
の長手方向直下方に付設されている。又、計量ホッパー
２７による固形物の供給、筒状フィルム送り出し手段１
８による筒状フィルム１６の送り出し、横シーラ２０に
よる筒状フィルム１６のシール、カッター２９による袋
状フィルムの切断等のタイミングは、例えば予め入力さ
れたプログラムに従って、既知のコンピュータ制御によ
って行われる。背シール手段２２は、筒状マンドレル１
４に巻き付けられたシート状フィルム１２の両端部を溶
着して背シールするために、筒状マンドレル１４上の長
手方向所定位置に付設され、筒状マンドレル１４の内部
に向かって熱を加えるように構成されている。従って、
筒状マンドレル１４の内部に、筒状マンドレル１４と略
同心状に配置され、上端開口２６から固形物突出用切り
欠き４０の上端近傍まで長手方向に延びる内筒（図示せ
ず）を設けて、背シール手段２２からの熱をある程度遮
断して、内筒内部を通過する固形物を熱から保護するよ
うにしてもよい。
【００１９】なお、番号４８はシート状フィルム１２の
ボビンであり、ガイドロール５０、ダンサーローラ５２
等を介し、シート状フィルム１２を繰り出して、フォー
マー５４に送り出し、フォーマー５４から筒状シリンダ
１４の外表面にかけてシート状フィルム１２を筒状フィ
ルム１６に成形するようになっている。以上の構成を有
する固形物充填装置１０について、図３及び図４を参照
しながら、以下にその作用を説明する。先ず、フォーマ
５４に送り出されたシート状フィルム１２を筒状フィル
ム１６に形作るべく、筒状マンドレル１４の外周面にシ
ート状フィルム１２を巻き付ける。なお、巻き付けたシ
ート状フィルム１２は、後述のシート状フィルム１２の
送り出し時に背シーラ２２によって、筒状フィルム１６
とされる。次いで、筒状フィルム１６をさらに袋状に形
作るべく、押し込み手段によって筒状フィルム１６の外
表面を他方の端縁３３に向かって内方に押し込みつつ、
横シーラ２０によって横シールして、底シール部３７を
形成し、袋状フィルム底部３６を有する袋状フィルムＣ
が形成されると同時に、長手方向進み位置の袋状フィル
ムＤの上シール部が形成される。
【００２０】このとき、固形物ブロック除去用筒３０の
周縁３４に形成された型枠によって、横シール時に略D1
X D2 の大きさの略平らな底面６２（図５参照）が形成
される。即ち、型枠の直下方で筒状フィルム１６を横シ
ーラ２０及び押し込み手段によって四方から押しつぶす
際に、周縁３４が折り目となって底面６２が形成され
る。次いで、固形物を計量ホッパー２７から筒状マンド
レル１４の上端開口２６を介して充填経路２４を経て袋
状フィルムＣへ所定量充填する。その結果、固形物は、
先端開口３２から隣接した袋状フィルム底部３６に堆積
する。このとき、固形物は筒状マンドレル１４の横断面
を覆いながら、下端開口レベルを越えて堆積し、単位時
間当たりの充填量と筒状マンドレル１４の横断面積並び
に固形物の特性、大きさ、形状等の関係で筒状マンドレ
ル１４の長手方向のある位置でブロックを発生すること
がある。ブロック発生の際、図４に示すように、筒状マ
ンドレル１４の内面付近の固形物は、固形物突出用切り
欠き４０から突出して、筒状マンドレル１４の外周面に
巻き付けられた筒状フィルム１６の内面に当たって保持
された状態となる。
【００２１】次いで、筒状フィルム送り出し手段１８に
よって筒状フィルム１６を筒状マンドレル１４の長手方
向に沿って送り出す。一回の送り出し量を調節すること
によって、袋の長手方向の長さを調整することができ
る。このとき、固形物突出用切り欠き４０を介して筒状
フィルム１６の内面に接触する固形物は、筒状フィルム
１６の長手方向の移動により、姿勢を変えられ、それに
よって突出した固形物から隣合う固形物へと攪乱され
て、固形物によって形成されたブロックが崩され、以て
充填不能を確実に解消することが可能になる。一回の送
り出しの間に、即ち、図３に示すように、次の袋Ｂが形
作られる前にブロックが除去されて、充填経路２４内に
溜まっていた固形物が袋状フィルムＣに充填されるの
で、各袋状フィルムに充填される固形物の量を一定に保
持することが可能になる。次いで、カッター２９によっ
て袋状フィルムＣの上端を切断し、自立形の包装袋の形
態の完成製品６０を搬送コンベア等（図示せず）で搬送
する。以上のサイクルを袋状フィルムＣ、Ｂ、Ａと繰り
返すことによって、連続的に袋状フィルムに一定量の固
形物を充填することが可能になる。図５に固形物充填装
置１０によって製造された固形物充填の自立式ボックス
形袋６０を示す。図５からわかるように、袋６０は、充
填高さｈまで充填された固形物を含み、上端には切断部
６６が形成され、下端には型枠によって成形された、袋
状フィルム底部３６の略平らな底面６２を有し、底面６
２には、横シーラ２０によって底シール部３７が形成さ
れ、側面には背シーラ２２によって背シール部６４が形
成されている。
【００２２】本発明者は、以上の固形物充填装置を用い
て、そのブロック除去効果を確認すべく、以下のような
試験を行った。試験条件を以下に示す。 固形物； 種別 スナック菓子 材質 ジャガイモでんぷん 形状 中空の三角形 大きさ 最大幅 48mm、最大高さ 30mm 平均比重 0. 0597 充填量； 各袋への総充填量 61g 充填高さ h (図5 参照) 90mm 筒状マンドレル； 形状 内径120mm X 長さ約1500mmの円筒 型枠； 大きさ( D1 X D2) 69 mm X 140 mm 固形物突出用開口； 形状 幅W X 高さ H (図2 参照)34.5mm X 95mm 設置数 4 袋（フィルム）； 内面材質 熱シール性ポリプロピレン 筒状フィルム送り出し条件；送り出し速度 約10m/min 図６は、上記試験条件で試験を行った場合の、日毎のラ
イン停止回数の変化を表したグラフである。図中、Ａ及
びＢはそれぞれ、固形物ブロック除去用筒を用いない場
合、用いた場合を示す。図６を参照すれば、Ａ及びＢに
おけるライン停止回数の比較から、固形物ブロック除去
用筒３０を用いると、ライン停止回数が少なくとも20回
以下に激減することがわかる。なお、この場合のライン
停止は、シール部３６における固形物のかみに起因する
ものであり、従ってライン停止回数は、ブロックの発生
回数に略等しい。
【００２３】図７は、時間毎の充填量目の変化を表した
グラフである。図７を参照すれば、平均充填量目は略61
g と一定に保持されていることがわかる。以上、本発明
の好ましい実施例を説明したが、本発明の範囲又は精神
に逸脱することなく、特許請求の範囲に記載された技術
的事項の範囲内において開示した実施例に種々の変更を
することができる。例えば、固形物は、スナック菓子に
限定されることなく、ブロック発生の可能性がある限
り、例えばコーヒー豆のような比較的粒の小さい固形物
にも適用可能である。又、同じスナック菓子であって
も、ポテトチップのようにスライス状の、或いはスティ
ック状の立体的形状を有しないタイプに対しても適用可
能である。さらに、固形物突出用切り欠きは、シール部
と略平行の一対の対向する端縁に設けるだけでなく、固
形物の充填量及び特性と、筒状マンドレル１４の横面積
等との関係において、型枠機能を奏する限り、即ち周縁
３４の四隅を確保する範囲で、底シール部３７と直交す
る一対の対向する端縁にも、即ち、固形物ブロック除去
用筒３０の周縁全体に亘って設けてもよい。
【００２４】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の第１の発明による固形物充填装置によれば、筒状マン
ドレルの外周面に巻き付けられた筒状フィルムを長手方
向に移動させることによって、固形物充填時に発生した
筒状マンドレル内のブロックを確実に除去することが可
能となり、その結果たとえブロックが発生したとして
も、筒状フィルムの送り出しを単に利用することによっ
て、別途新たな解決手段を設けることなく、固形物の充
填不能を確実に解消することができる。本発明の第２の
発明による固形物充填装置及び第３の発明の固形物充填
方法によれば、ライン生産方式によって各袋状フィルム
に固形物を連続的に充填する際に、袋状フィルム底部に
堆積した固形物にブロックが発生しても、第１の発明と
同様にしてブロックを確実に除去することが可能とな
り、その結果、各袋状フィルムに一定量の固形物を充填
し、且つ筒状フィルムを袋状に形作る際に固形物のかみ
を確実に防止し、両者相まって製品の生産効率を確保す
ることが可能になる。特に、自立式のボックス形袋を製
袋すべく、筒状マンドレルの下端開口を形成する周縁に
袋状フィルム底面成形用型枠を形成して、袋状フィルム
底部を下端開口に隣接して配置しても、確実に上記効果
を奏することが可能になる。
【００２５】又、本発明の第４の発明による固形物充填
装置によれば、既存の固形物充填装置をほとんど改造す
ることなく、固形物の種類、充填量等に応じた固形物ブ
ロック除去用筒を既存の筒状マンドレルに装着するだけ
で、固形物のブロックが発生しても確実にブロックを除
去することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る固形物充填装置の概略図
である。
【図２】固形物ブロック除去用筒の斜視図である。
【図３】本発明の実施例に係る固形物充填方法を示す概
略図である。
【図４】固形物によるブロックの発生状況を示す断面図
である。
【図５】本発明の実施例に係る固形物充填装置によって
完成した自立タイプのボックス形袋の概略斜視図であ
る。
【図６】本発明の実施例に係る固形物充填装置を使用し
た場合の、日毎のライン停止回数の変化を表したグラフ
である。
【図７】本発明の実施例に係る固形物充填装置を使用し
た場合の、時間毎の充填量目の変化を表したグラフであ
る。
【符号の説明】
ａ 固形物 １０ 固形物充填装置 １２ シート状フィルム １４ 筒状マンドレル １６ 筒状フィルム １８ 筒状フィルム送り出し手段 ２０ 筒状フィルム製袋手段 ２２ 背シール手段 ２４ 充填経路 ２６ 上端開口 ２７ 供給ホッパー ２８ 下端開口 ３０ 固形物ブロック除去用筒 ３２ 袋状フィルム底部成形用型 ３３ 他方の端縁 ３４ 周縁 ３６ 袋状フィルム底部 ３７ 底シール部 ３８ 一方の端縁 ４０ 固形物突出用切り欠き ４２ 駆動モータ ４４ ローラ ４６ 無端ベルト ４８ ボビン ５０ ガイドロール ５２ ダンサーローラ ５４ フォーマ ６０ ボックス形袋 ６２ 底面 ６４ 背シール部 ６６ 上端シール部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−183418（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−196601（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−167001（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−161805（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−136406（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B65B 9/08 B65B 39/00

Claims (13)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シート状フィルムを外周面に巻き付けて
    筒状に形作り、且つ上端開口から固形物を自由落下させ
    て下端開口より排出させるための固形物の充填経路を内
    部に形成する筒状マンドレルと、該筒状マンドレルの外
    周面に巻き付けられた筒状フィルムを前記下端開口から
    長手方向に送り出すための筒状フィルム送り出し手段と
    を有する固形物充填装置において、前記筒状マンドレル
    は、下端に向かって先細でなく、その長手方向任意位置
    の周面に、前記充填経路から前記筒状フィルムの内面に
    臨む、固形物突出用開口を有することを特徴とする固形
    物充填装置。
  2. 【請求項２】 前記固形物突出用開口は、前記筒状マン
    ドレルの長手方向に亘って配置された複数の開口からな
    る請求項１に記載の固形物充填装置。
  3. 【請求項３】 前記複数の開口は、前記筒状マンドレル
    の外周方向にオフセット配置されている請求項２に記載
    の固形物充填装置。
  4. 【請求項４】 前記固形物突出用開口は、各々が前記筒
    状マンドレルの長手方向の所定位置における外周を横切
    る複数の開口からなる請求項１に記載の固形物充填装
    置。
  5. 【請求項５】 前記下端開口から送り出された筒状フィ
    ルムを、前記上端開口側に開口した袋状に形作るための
    筒状フィルム製袋手段をさらに設け、 該筒状フィルム製袋手段によって、前記下端開口から長
    手方向下方の所定距離に袋状フィルム底部が形成され、 前記所定距離は、固形物の袋状フィルムへの該袋状フィ
    ルム底部からの充填高さより小さく、 前記固形物突出用開口は、前記下端開口を形成する端縁
    から長手方向戻り方向に所定長さに亘って切り欠き形成
    される請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の固
    形物充填装置。
  6. 【請求項６】 前記筒状フィルム製袋手段は、筒状フィ
    ルムを長手方向に略直交する方向から押し付けて、前記
    筒状フィルムの開口をシールするための、前記下端開口
    から長手方向に隣接した位置で、前記筒状フィルムを挟
    んで相対向して配置された一対の横シーラからなり、 前記下端開口の前記周縁が、前記袋状フィルム底部を平
    面状に形作るための袋状フィルム底面成形用型枠を形成
    し、 前記周縁の周長は、前記筒状マンドレルの周長以下であ
    る請求項５に記載の固形物充填装置。
  7. 【請求項７】 前記袋状フィルム底面成形用型枠は、一
    方の対の対向する端縁と、他方の対の対向する端縁とか
    らなる矩形状をなし、該一方の対の対向する端縁と該他
    方の対の対向する端縁との交差部が四隅を形成し、 いずれかの対の対向する端縁が、前記一対の横シーラに
    よって形成されるシール部と略平行に配置され、 前記固形物突出用開口は、シール部と略平行に配置され
    た一対の対向する端縁に形成される請求項６に記載の固
    形物充填装置。
  8. 【請求項８】 前記所定長さは、前記固形物突出用開口
    の上端が固形物の前記袋状フィルム底部からの充填高さ
    以上となるような長さである請求項５乃至請求項７に記
    載の固形物充填装置。
  9. 【請求項９】 請求項５乃至請求項８のいずれか１項に
    記載の固形物充填装置を用いる固形物充填方法であっ
    て、 前記筒状フィルム製袋手段によって、前記下端開口から
    送り出された筒状フィルムを底面を有する袋状に形作る
    ための筒状フィルム製袋工程と、 前記筒状マンドレルの前記上端開口から前記充填経路を
    経て前記袋状フィルムに固形物を充填する固形物充填工
    程と、 前記筒状フィルム送り出し手段によって、前記下端開口
    から筒状フィルムを長手方向に送り出す筒状フィルム送
    り出し工程とを有することを特徴とする固形物充填方
    法。
  10. 【請求項１０】 シート状フィルムを筒状に形作るため
    の筒状マンドレルと、 該筒状マンドレルの下端開口から、該筒状マンドレルの
    外周面に巻き付けられた筒状フィルムを長手方向に送り
    出すための筒状フィルム送り出し手段とを有し、 前記筒状マンドレルは、上端開口から固形物を自由落下
    させて、前記下端開口を経て前記筒状フィルムに充填す
    るための固形物の充填経路を内部に形成し、 さらに前記下端開口から送り出された筒状フィルムを前
    記上端開口側に開口した袋状に形作るための筒状フィル
    ム製袋手段を有する固形物充填装置において、 前記筒状マンドレルの前記下端開口に嵌合する固形物ブ
    ロック除去用筒をさらに有し、 該筒状フィルム製袋手段によって、前記固形物ブロック
    除去用筒の先端開口から長手方向下方の所定距離に袋状
    フィルム底部が形成され、 前記所定距離は、固形物の袋状フィルムへの該袋状フィ
    ルム底部からの充填高さより小さく、 該固形物ブロック除去用筒は、前記先端開口の周縁から
    長手方向戻り方向に延びる固形物突出用切り欠きを有す
    ることを特徴とする固形物充填装置。
  11. 【請求項１１】 前記筒状フィルム製袋手段は、筒状フ
    ィルムを長手方向に略直交する方向から押し付けて、前
    記筒状フィルムの開口をシールするための、前記下端開
    口から長手方向に隣接した位置で、前記筒状フィルムを
    挟んで相対向して配置された一対の横シーラからなり、 前記先端開口の前記周縁が、前記袋状フィルム底部を平
    面状に形作るための袋状フィルム底面成形用型枠を形成
    する請求項10に記載の固形物充填装置。
  12. 【請求項１２】 前記袋状フィルム底面成形用型枠は、
    一方の対の対向する端縁と、他方の対の対向する端縁と
    からなる矩形状をなし、該一方の対の対向する端縁と該
    他方の対の対向する端縁との交差部が四隅を形成し、 いずれかの対の対向する端縁が、前記一対の横シーラに
    よって形成されるシール部と略平行に配置され、 前記固形物突出用開口は、シール部と略平行に配置され
    た一対の対向する端縁に形成される請求項11に記載の固
    形物充填装置。
  13. 【請求項１３】 前記所定長さは、前記固形物突出用切
    り欠きの上端が固形物の前記袋状フィルム底部からの充
    填高さ以上となるような長さである請求項10乃至請求項
    12のいずれか１項に記載の固形物充填装置。
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