JP4307600B2 - 袋詰装置及び袋詰方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、袋体内への内容物の充填と袋体の密閉とを行う袋詰装置及びこの装置を用いた内容物の充填方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
上端に開口部を有する袋体への内容物の袋詰に際しては、開口部を拡げて袋体内にノズルを挿入し、このノズルを介して袋体内に内容物を充填した後、ノズルを引き抜き、開口部を閉じてシールすることにより袋体を密閉する方法が採られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記方法では、袋体の開口程度や容量の誤差等により、袋詰後の袋体内に残存する気体の量にばらつきが生じる。そのため、特に袋体内の気体を利用して内容物を撹拌する必要がある袋体では、残存する気体の量に応じて撹拌状態にばらつきが生じるという問題があった。また、袋詰後の袋体内に残存する気体は、予め袋体内に残存していた気体と、袋詰時における袋体の雰囲気を構成する気体との混合物となる。従って、これらの気体の組成が異なると、袋詰後の袋体内に残存する気体の組成も不均一となるという問題があった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、袋詰後の袋体内に残存する気体の種類及び量を一定とすることをその目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上端に左右に延びる開口部を有する袋体に内容物を充填し、更に上記開口部を密封するための袋詰方法であって、上記開口部から上記袋体内にノズルを挿入するノズル挿入工程と、上記袋体内への上記ノズルの挿入中、内容物が充填されていない上記袋体の側面を前後から押圧し、上記袋体内の気体を排除する気体排除工程と、上記開口部のヒートシール予定部の下方の側面を封止手段によって前後から押圧することにより、上記ノズルを挟んだまま気体が排除された上記袋体を閉じた状態に保つ封止工程と、上記袋体の側面に対する押圧を解除するとともに、上記ノズルを介して気体が排除された上記袋体内に上記内容物を一定量充填する内容物充填工程と、上記ノズルに至る流路を、上記内容物から任意の気体へと切り替え、上記ノズルを介して上記内容物が一定量充填された上記袋体内に上記気体を一定量充填する気体充填工程と、上記ノズルを上記袋体から引き抜き、上記開口部の上記ヒートシール予定部をヒートシールして密封する密封工程とをこの順序で有することを特徴としている。
【0005】
ここで、上記密封工程において、上記開口部から上記ノズルを引き抜いた状態の開口部の側面同士が互いに密着するまで押圧することが望ましい。
また、上記気体排除工程において、上記袋体の側面同士が互いに密着するまで前後から押圧して、上記袋体内の気体を排除することが望ましい。
【0006】
更に、本発明の袋詰方法に用いる袋詰装置は、上記開口部から上記袋体内に挿入され、上記内容物の充填を行うノズルと、上記ノズルに至る流路を、上記内容物と任意の気体との間で切り替える切替手段と、内容物が充填されていない上記袋体の側面を前後から押圧して上記袋体内の気体を排除する押圧手段と、上記袋体内への上記ノズルの挿入中、上記押圧手段により気体が排除されている上記袋体の上記開口部の側面を前後から押圧することにより、上記ノズルを挟んだまま閉じた状態に保つ封止手段と、上記開口部をヒートシールして密封する密封手段とを備えることを特徴としている。
【0007】
ここで、上記封止手段が、上記ノズルを挟んで上記開口部の側面を前後から押圧することにより上記開口部を閉じる押圧部を備え、かつ上記押圧部が、上記ノズルの表面形状に応じて弾性変形可能な材質で形成されていることが望ましい。
また、上記ノズルの横断面形状が、左右に延びる紡錘状をなしていることが望ましい。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
図1に、本発明に係る袋詰装置1の構造の例を示す。図中符号2は本体で、本体1の正面にあたる側面からは、左右一対のグリッパー3が、前方に向け突出している。グリッパー3の先端には互いに対向する把持部3aが形成され、一端に開口部4aを有する袋体4を、開口部4aを上方に向け、把持部3aにて左右から挟むことにより、袋体4を、その側面を前後に向けた状態で支持することが可能となっている。また、グリッパー3は、必要に応じ、前後左右及び上下に移動可能とされている。
【0009】
符号5は、開口部4aの上方に設置されたノズルで、ノズル5は、図2に示すように正面視して矩形状をなし、かつその横断面は、図3に示すように、左右に延びる紡錘状をなしている。ここで、ノズル5の前後方向の厚みは可能な限り薄く設定され、かつノズル5の左右方向の幅は、開口部4aの幅より短く設定されている。また、ノズル5は、自らの上下動により、袋体4に対し、開口部4aを介して出し入れ自在とされている。図1の場合、ノズル5は袋体4内に挿入されている。
【0010】
更に、図2及び図3に示すように、ノズル5の中央部には、流路6が上下に貫通して設けられている。流路6の上端はノズル5から上方に突出するとともに左右2本の流路7,8に分岐し、流路7,8は、内容物または袋体4に封入される気体の供給源(図示せず。)にそれぞれ連結されている。ここで、上記気体には、内容物に応じた任意の気体が使用可能である。例としては、空気や二酸化炭素、または窒素等の不活性気体が挙げられる。また、符号9,10は、流路6との分岐部にて流路7,8にそれぞれ設置され、流路7,8を開閉する弁(切替手段)である。
【0011】
符号11は、開口部4aの上端部にて、開口部4aを挟むよう設けられた前後一対の熱板(密封手段)である。熱板11はいずれも左右に延設され、かつ熱板11に挟まれた開口部4aの側面同士が互いに密着するまで、前後に移動可能とされている。
【0012】
符号12は、熱板11の直下にて、開口部4aを挟むよう設けられた前後一対のバー(封止手段)である。バー12は熱板11同様左右に延設され、かつバー12に挟まれた開口部4aの側面同士が互いに密着するまで、前後に移動可能とされている。また、バー12のうち、開口部4aを挟んで互いに対向する部分(押圧部12a)は、例えばゴムのような弾性変形可能な材質で形成されている。
【0013】
符号13は、バー12の下方にて、袋体4を挟むよう設けられた前後一対のプレート(押圧手段)である。プレート13は、袋体4と平行に延設された、袋体4の内容物充填部分と略同一面積を有する平板矩形状の部材で、プレート13に挟まれた袋体4の側面同士が互いに密着するまで、前後に移動可能とされている。ここで、プレート13のうち、袋体4を挟んで互いに対向する部分は、袋体4との接触に伴う袋体4の損傷を防止するため、例えばゴムのような弾性変形可能な材質、あるいは平滑な樹脂等で形成されている。また、同様の理由により、プレート13のうち、袋体4側を向く稜辺部は、必要に応じ面取りされている。
【0014】
更に、上記グリッパー3、ノズル5、弁9,10、熱板11、バー12、及びプレート13の動作は、本体2に内蔵された図示しない制御装置により、自動的に制御されている。
【0015】
次いで、上記構成を有する袋詰装置1による袋体4への内容物の袋詰方法について、図4ないし図9とともに以下に説明する。
袋詰に際しては、まず、袋体4の開口部4aを把持部3aにて左右から挟み、袋体4を、開口部4aを上方に向け、かつ側面を前後に向けた状態で、袋詰装置1に装着する。このとき、ノズル5は開口部4aの上方に位置し、弁9,10はいずれも閉状態とされている。また、熱板11、バー12、及びプレート13は、いずれも袋体4から前後に離間した位置にある。この状態を図4に示す。
【0016】
次いで、グリッパー3を、袋体4の中央側に若干移動させることにより、開口部4aを前後に開口させる。そして、ノズル5を下降させ、開口した開口部4aを介して、袋体4内にノズル5を挿入する。この状態を図5に示す。ここで、袋体4内へのノズル5の挿入量は、ノズル5の下端がバー12の下端より低く、かつプレート13の上端より高くなるよう設定する。
【0017】
袋体4内にノズル5が挿入されたら、プレート13に挟まれた袋体4の側面同士が互いに密着するまで、プレート13を前後に移動させ、袋体4内に残存していた気体を、開口部4aから袋体4外に排除する。この状態を図6に示す。
【0018】
袋体4内の残存気体が袋体4外に排除されたら、バー12に挟まれた開口部4aの側面同士が互いに密着するまで、バー12aを前後に移動させ、開口部4aを、ノズル5を挟んだまま閉じる。この場合、上記の通り、ノズル5の横断面が左右に延びる紡錘状をなし、かつノズル5の前後方向の厚みが可能な限り薄く設定され、しかも、バー12の押圧部12aが弾性変形可能な材質で形成されているため、押圧部12aは、ノズル5の断面形状に正確に追従して弾性変形する。その結果、開口部4aの側面とノズル5の外周面とが、上記弾性変形した押圧部12aに押圧されて隙間なく密着し、開口部4aが、ノズル5を挟んだまま気密的に封止される。この状態を図7に示す。
【0019】
開口部4aを閉じたら、プレート13を袋体4から前後に離間させるとともに、弁9を開き、流路7,6及びノズル5を介して、袋体4内に内容物を充填する。一定量の内容物が充填されたら、弁9を閉じて弁10を開き、流路8,6及びノズル5を介して、袋体4内に、気体を一定量充填する。この状態を図8に示す。
【0020】
袋体4内への内容物及び気体の充填が終了したら、弁9,10を閉じた後、ノズル5を袋体4から上方に引き抜く。すると、ノズル5により弾性変形していた押圧部12aが速やかに元の形状に復帰して、ノズル5を引き抜いた後の開口部4aの側面同士が押圧部12aにより前後から押されて互いに密着する。その結果、開口部4aが、新たな気体の出入りを伴うことなく、気密的に封止される。最後に、熱板11に挟まれた開口部4aの側面同士が互いに密着するまで熱板11を前後に移動させ、開口部4aの上端部を、熱板11にてヒートシールすることにより、開口部4aを密封する。その結果、一定量の内容物及び気体が密閉された袋体4が得られ、袋体4の袋詰が完了する。この状態を図9に示す。
【0021】
袋体4の袋詰が完了したら、熱板11を袋体4から前後に離間させるとともに、袋詰された袋体4に代えて、新たな袋体4を袋詰装置1に装着する。そして、上記操作を繰り返すことにより、袋体4の袋詰が連続的に行われる。
【0022】
上記袋詰装置1による袋詰では、予め袋体4内に残存している気体をプレート13により可能な限り排除し、かつ新たな気体の流入をバー12にて防止しつつ、袋体4内への内容物及び気体の充填と袋体4の密閉とを行っている。従って、袋体4の容量の誤差や上記残存気体の種類及び量に係わらず、袋詰後の袋体4内に残存する気体の種類や量を、常時一定に維持することが可能となる。よって、袋体4内の気体を利用して内容物を撹拌する必要がある袋体4に適用した場合でも、残存する気体の量に応じて撹拌状態にばらつきが生じるといった不都合は生じない。
【0023】
なお、上記袋詰装置1の場合、ノズル5は、袋体4から上方に引き抜く際に開口部4aの内面と接触するが、この際に開口部4aの内面がノズル5の下端部との接触によって受ける損傷を防止する目的で、例えば図10及び図11にそれぞれ符号A,Bで示すように、ノズル5の下端部の形状を変えることも可能である。ここで、符号Aは、ノズル5の左右両端部を円弧状とした例、符号Bは、ノズル5の前後両端部を先細り状とした例である。これらの例では、符号A,Bで示す変形の結果、袋体4からのノズル5の引き抜きに際しノズル5の下端部が開口部4aの内面に引っ懸かりにくくなり、開口部4aの内面の損傷が防止される。
【0024】
一方、ノズル5を袋体4から上方に引き抜く際におけるノズル5と開口部4aの内面と接触に伴い開口部4aの内面に付着した内容物により、熱板11によるヒートシールが不十分となる恐れがある場合には、熱板11によるヒートシール後、シール部分を再度超音波シールにてシールすることにより、十分なシール性が得られる。
【0025】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明では、予め袋体内に残存している気体を押圧手段により可能な限り排除し、かつ新たな気体の流入を封止手段にて防止しつつ、袋体内への内容物及び気体の充填と袋体の密閉とを行っている。その結果、本発明によれば、袋体の容量の誤差や上記残存気体の種類及び量に係わらず、袋詰後の袋体内に残存する気体の種類や量を、常時一定に維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る袋詰装置の構造の例を示す上方斜視図である。
【図2】 本発明に係る袋詰装置に使用されるノズルの形状及び構造の例を示す図3中矢印IIに沿った正面図である。
【図3】 本発明に係る袋詰装置に使用されるノズルの形状及び構造の例を示す図2中III−III線に沿った横断面図である。
【図4】 本発明に係る袋詰装置を用いた袋詰の工程を示す図である。
【図5】 本発明に係る袋詰装置を用いた袋詰の工程を示す図である。
【図6】 本発明に係る袋詰装置を用いた袋詰の工程を示す図である。
【図7】 本発明に係る袋詰装置を用いた袋詰の工程を示す図である。
【図8】 本発明に係る袋詰装置を用いた袋詰の工程を示す図である。
【図9】 本発明に係る袋詰装置を用いた袋詰の工程を示す図である。
【図10】 本発明に係る袋詰装置に使用されるノズルの形状の例を示す図11中矢印Xに沿った正面図である。
【図11】 本発明に係る袋詰装置に使用されるノズルの形状の例を示す図10中XI−XI線に沿った縦断面図である。
【符号の説明】
1 袋詰装置
4 袋体
4a 開口部
5 ノズル
6 流路
9,10 弁(切替手段)
11 熱板 (密封手段)
12 バー(封止手段)
12a 押圧部
13 プレート(押圧手段)
Claims (6)
- 上端に左右に延びる開口部を有する袋体に内容物を充填し、更に上記開口部を密封するための袋詰方法であって、
上記開口部から上記袋体内にノズルを挿入するノズル挿入工程と、
上記袋体内への上記ノズルの挿入中、内容物が充填されていない上記袋体の側面を前後から押圧し、上記袋体内の気体を排除する気体排除工程と、
上記開口部のヒートシール予定部の下方の側面を封止手段によって前後から押圧することにより、上記ノズルを挟んだまま気体が排除された上記袋体を閉じた状態に保つ封止工程と、
上記袋体の側面に対する押圧を解除するとともに、上記ノズルを介して気体が排除された上記袋体内に上記内容物を一定量充填する内容物充填工程と、
上記ノズルに至る流路を、上記内容物から任意の気体へと切り替え、上記ノズルを介して上記内容物が一定量充填された上記袋体内に上記気体を一定量充填する気体充填工程と、
上記ノズルを上記袋体から引き抜き、上記開口部の上記ヒートシール予定部をヒートシールして密封する密封工程と
をこの順序で有することを特徴とする袋詰方法。 - 上記密封工程において、上記開口部から上記ノズルを引き抜いた状態の開口部の側面同士が互いに密着するまで押圧することを特徴とする請求項1に記載の袋詰方法。
- 上記気体排除工程において、上記袋体の側面同士が互いに密着するまで前後から押圧して、上記袋体内の気体を排除することを特徴とする請求項1または2に記載の袋詰方法。
- 請求項1ないし3のいずれかに記載の袋詰方法に用いる袋詰装置であって、
上記開口部から上記袋体内に挿入され、上記内容物の充填を行うノズルと、
上記ノズルに至る流路を、上記内容物と任意の気体との間で切り替える切替手段と、
内容物が充填されていない上記袋体の側面を前後から押圧して上記袋体内の気体を排除する押圧手段と、
上記袋体内への上記ノズルの挿入中、上記押圧手段により気体が排除されている上記袋体の上記開口部の側面を前後から押圧することにより、上記ノズルを挟んだまま閉じた状態に保つ封止手段と、
上記開口部をヒートシールして密封する密封手段と
を備えることを特徴とする袋詰装置。 - 上記封止手段が、上記ノズルを挟んで上記開口部の側面を前後から押圧することにより上記開口部を閉じる押圧部を備え、かつ上記押圧部が、上記ノズルの表面形状に応じて弾性変形可能な材質で形成されていることを特徴とする請求項4に記載の袋詰装置。
- 上記ノズルの横断面形状が、左右に延びる紡錘状をなしていることを特徴とする請求項4または5に記載の袋詰装置。
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