JP4436517B2 - 自立袋の製袋充填包装装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、筒状包装フィルムから連続して内部に包装物を充填しつつ包装した自立袋を製作することが可能な自立袋の製袋充填包装方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ピロー包装等の通常の袋包装体は、それ自体には自立性がなく、壁や他の支え手段によって、又は他の袋包装体によって互いに支え合わないと倒れ易い。特に包装物がばらの物品である場合には、袋包装体は倒れ易いので陳列性が良くない。袋包装体に自立性を与えるには、袋形成途中において、ガゼットのような特別の折込みを入れる必要がある。そのようにして得られたた袋包装体も、底部中央に横シールが存在する構造となり、必ずしも安定したものとはいえない。
【0003】
そこで、底部に断面でW字形状に上向きに折込みを入れた状態で側部シールを施すことにより自立袋を形成することが提案されている。自立袋は、小売り等の販売現場において、特別の支持手段を用いることなくそれ自体で自立した状態で棚等に陳列することができるため、近年、プラスチック容器や瓶、缶に代わる包装形態として、注目を集めている。
【0004】
従来の自立袋から成る包装体の製作は、底部を断面W字状に折り込んだウェブ状の包装フィルムを横方向に走行させ、包装フィルムの走行方向に隔置した位置で包装フィルムを横断する方向にシールすることにより、袋を連続的に製作し、袋の上部から包装物を充填することにより行われていた。この方法は、包装フィルムを横方向に走行させるため、包装フィルムを上方から下方に走行させつつ袋を形成しそうして形成された袋に包装物を包装する縦型製袋充填包装機と比較して相当に広いスペースを必要としており、その一方で、充填時に袋の上部が開いているため、塵埃等の異物が包装袋の内部に侵入する虞がある構造である。
【0005】
そこで、縦型製袋充填包装機と同様に、ウェブ状の包装フィルムを上方から下方に走行させ、包装フィルムを筒状に形成しつつ包装物を充填する自立袋の製袋充填包装方法及び自立袋製袋充填包装機が特開平11−152104号公報に提案されている。この公報に開示されている自立袋の製袋充填包装方法によれば、先ず、筒状に形成されたフィルムを下方に送りながら、フィルムの重ね合わされた両側端部を熱シールし、更にこの熱シールされる部分と反対側の二つの山部の先端部を熱シールすることにより自立袋の上端部と底部に相当する部分を熱シールし、次いで、フィルム内に充填物を投入し、充填物が投入されたフィルムを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。水平方向に熱シールされた部分を切断することで製作された袋包装体は、90度姿勢を変更させると、自立可能な袋包装体となる。自立袋の側底部の4カ所にスポット溶着部を形成することによって、自立袋の側部近傍における耳部の広がりを防止して、折り込み部の先端部に大きな内圧が作用するのを防止している。
【0006】
また、上記公報に開示されている自立袋製袋充填包装機は、筒状に形成されて下方に送られるフィルムの互いに重ね合わされた両側端部をフィルムの長手方向に沿って熱シールする第1のシール機構と、フィルムを挟んで第1のシール機構と反対側に配置され、フィルムの一部を内側に折り込む折り込み機構と、折り込み機構によりフィルムに形成された二つの山部の先端部をフィルムの長手方向に沿って熱シールする第2の熱シール機構と、第1のシール機構及び第2の熱シール機構によって熱シールされたフィルム内に充填物を投入するために袋に挿入された投入パイプと、投入パイプの下方に配置され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切断する第3のシール機構とを有しており、第1の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、第2の熱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、投入パイプによってフィルム内に充填物が投入され、この投入された部分を第3のシール機構で水平方向に熱シールし切断することにより、自立袋が連続製作される。即ち、自立袋を縦型の製袋充填包装機で連続的に製作するときには、完成した袋は横向きになるように包装フィルムが走行される。
【0007】
上記公報に記載されている自立袋の製袋充填包装によれば、自立袋の底部に相当する部分を形成するため、第1のシール機構に対して、フィルムを挟んだ反対側において、フィルムの一部を内側に折り込む折り込み機構を配置することになる。折り込み機構は押し込み板と押え板とを用いているので、このような折り込み機構は、フィルムを内側に折り込むときに、筒状に形成した直後のフィルムを周方向に開き、重ね合わされた状態の両側端部を分離させる作用を生じさせる傾向のある構造となっている。
【0008】
第1のシール機構に対して、フィルムを挟んだ反対側において折り込み機構を配置する構造であると、筒状フィルムの断面広さは、充填物投入用の投入パイプが挿入される位置において、折り込み機構によって折り込まれた分だけ既に窄まっている。従って、筒状包装フィルムに挿入可能な投入パイプのパイプ径が小さくなり、充填物の投入において、投入される充填物の種類やタイミングに制約を受け易い。投入パイプのパイプ径が小さいと、ばら物品を包装するときには、投入パイプ内にばら物品が詰まるブリッジ現象を生じ易くなる。
【0009】
【発明が解決しょうとする課題】
そこで、自立袋を製造する製袋充填包装装置について、横シール部の形成による筒状包装フィルムの押し潰し変形にかかわらず、自立袋の強化された底部を構成することになる一対のヘムとそのシール部の形成と、そのようにして形成されたヘムシール部の案内とを的確に行うとの発想を基に、充填過程と関連して行われる筒状包装フィルムに対する処理での筒状包装フィルムの変形を最小限に抑えることによって、重ね合わされた両端縁を広げるような力を筒状包装フィルムに作用させず、またそのような拡開作用を与えない状態で自立袋の上端部における背貼りシールを施して、包装フィルムを筒状に維持した状態で的確にシールすると共に、充填物の包装フィルムへの投入時に投入断面広さを充分確保して充填物のブリッジ現象の発生を防止する点で解決すべき課題がある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
この発明の目的は、上記の課題を解決することであり、底部を拡大可能な底シール部を形成する自立袋を縦型製袋充填包装置によって製作するについて、横シール部の形成による筒状包装フィルムの押し潰し変形にかかわらず、自立袋の強化された底部を構成することになる一対のヘムシール部の形成と、ヘムシール部の案内とを的確に行って、自動的且つ連続的に製造することを可能にし、筒状フィルムに形成された包装フィルムに拡開作用を与えなることなく、皺の発生を防止して充填効率が良く且つ的確なヘムシール部が形成されて底部の強度が強化された見栄えの良い自立袋を製作すると共に、充填物の投入時にブリッジ現象の発生を防止することができる自立袋の製袋充填包装装置を提供することである。
【0012】
この発明は、筒状包装フィルムの包装フィルム走行方向に沿って合掌状に重ね合わされた両側端部をヒートシールして背貼りシール部を形成する背貼りシール手段、前記筒状包装フィルムを挟んで前記背貼りシール手段と対向した位置に配設されており前記筒状包装フィルムの周方向に隔置し且つ前記包装フィルム走行方向に沿った一対のヘムを形成するヘム形成手段、前記ヘム形成手段に対して前記包装フィルム走行方向の後流に配置され一対の前記ヘムを前記筒状包装フィルムの内面にてヒートシールして一対のヘムシール部を形成するヘムシール手段、前記ヘムシール手段に対して前記包装フィルム走行方向の後流に配置されており前記筒状包装フィルムを一対の前記ヘムシール部の周方向中間位置において内側に折り込む折込み手段、前記筒状包装フィルム内に包装物を充填する充填手段、及び前記背貼りシール部を一端に且つ前記折込み手段で折り込まれることにより重ね合わされた一対の前記ヘムシール部を他端に置いた状態で前記筒状包装フィルムを前記包装フィルム走行方向に隔置した位置において横方向にヒートシールして後続に形成される自立袋との間に横シール部を形成する横シール手段を備え、前記横シール部は、前記折込み手段で内側に折り込まれた前記筒状包装フィルムの互いに対向するフィルム外側面同士がヒートシールされていない状態で残されており、前記背貼りシール部、前記ヘムシール部及び前記横シール部が、それぞれ前記自立袋の上端シール部、底シール部及び側端シール部となっており、前記充填手段は、外周面で前記筒状包装フィルムを案内し内部を通して前記包装物が投入される投入筒体であり、前記ヘム形成手段は、前記投入筒体の外周面において、前記筒状包装フィルムの周方向に隔置し且つ前記包装フィルム走行方向に沿って次第に突出高さが増加する一対の突条であり、更に、前記折込み手段は、前記投入筒体の下端部よりも前記包装フィルム走行方向下流側に配置されており、且つ前記投入筒体の前記下端部において一対の前記突条を延長した位置に前記包装フィルム走行方向に延びる片持ち状態に取り付けられ、前記包装フィルムを前記ヘムシール部において内側から案内し前記横シール手段が前記横シール部を形成する際の前記筒状包装フィルムの変形に合わせて弾性変形可能な一対の案内プレートと、前記一対の案内プレートの中間位置に対応して前記筒状包装フィルムの外部に配置され前記筒状包装フィルムに対して進退可能な折込みプレートとから構成されていることから成る自立袋の製袋充填包装装置に関する。
【0013】
この自立袋の自立袋の製袋充填包装装置によれば、背貼りシール手段によって、筒状包装フィルムの包装フィルム走行方向に沿って重ね合わされた両側端部をヒートシールすることにより背張りシール部が形成され、背貼りシール手段と対向した位置に配設されたヘム形成手段によって、背貼りシール部が施される部分と対向した筒状包装フィルムの部分に筒状包装フィルムの周方向に隔置し且つ包装フィルム走行方向に沿った一対のヘムが形成される。ヘムシール手段によって、一対のヘムがヒートシールされてヘムシール部が形成され、折込み手段によって、ヘムシール部が形成された筒状包装フィルムが一対のヘムの周方向中間位置において内側に折り込まれる。充填手段によって、筒状包装フィルム内に包装物が充填され、横シール手段によって、背貼りシール部を一端に且つ折り込まれることにより重ね合わされた一対のヘムシール部を他端に置いて筒状包装フィルムを包装フィルム走行方向に隔置した位置において横方向にヒートシールして後続に形成される自立袋との間に横シール部が形成される。また、筒状包装フィルムの一部を僅かに変形させるのみであるので、筒状包装フィルムの変形量が少なく、それ故、ヘム形成に起因して筒状包装フィルムに及ぶ力は小さい。また、筒状包装フィルムの折込みは、ヘム形成とヘムシールとの後、即ち、ヘム形成手段とヘムシール手段よりも包装フィルム走行方向下流に配置されている折込み手段によって行われるので、重ね合わされた部分が拡開することなく、筒状包装フィルムの形状が維持されながら背貼りシールが施される。また、筒状包装フィルムの断面の大きさは、ヘム形成の後に折込みが行われるまで過大に狭められることがないので、筒状包装フィルム内への包装物が充填効率が高まる。
【0014】
この製袋充填包装装置において、前記背貼りシール部、前記ヘムシール部及び前記横シール部は、それぞれ前記自立袋の上端シール部、底シール部及び側端シール部とされる。即ち、製袋充填包装によって、自立袋は横向きに連続製作されるので、製作されたばかりの袋包装体を90度回転することによって、背貼りシール部を上にし、ヘムシール部を下にすることによって、自立袋となる。シール部は、折込み手段で内側に折り込まれた筒状包装フィルムの互いに対向するフィルム外側面同士がヒートシールされていない状態で残し、しかも、背貼りシール部、ヘムシール部及び横シール部をそれぞれ自立袋の上端シール部、底シール部及び側端シール部としているので、折込み手段で内側に折り込まれた部分は、互いに対向するフィルム外側面同士がヒートシールされていない状態にあって包装物の充填に応じて開くことができるとともに袋内に充分な充填量を確保することができ、且つ底シール部はヘムシール部で強化された状態であるので、安定して自立することができ皺が発生せず見栄えの良い自立袋を自動にて製造することができる。
【0015】
また上記の自立袋の製袋充填包装装置において、前記充填手段は、外周面で前記筒状包装フィルムを案内し内部を通して前記包装物が投入される投入筒体であり、前記ヘム形成手段は、前記投入筒体の外周面において、前記筒状包装フィルムの周方向に隔置し且つ前記包装フィルム走行方向に沿って次第に突出高さが増加する一対の突条である。即ち、ヘムの形成は、投入筒体によって筒状包装フィルムが案内されるに従って一対の突条によって順次に形成され、しかも、ヘムの形成のための突条による筒状包装フィルムの変形量は少ないので、ヘムの形成時には、筒状包装フィルムに過大な力が作用することがない。前記充填手段は、前記包装フィルム走行方向を辿るに従って断面が円筒から異形に変化する投入筒体とすることができる。
【0016】
上記の自立袋の製袋充填包装装置において、前記折込み手段は、前記投入筒体の下端部よりも前記包装フィルム走行方向下流側に配置されている。また、前記折込み手段は、前記投入筒体の前記下端部において前記突条を延長した位置に前記包装フィルム走行方向に延びる片持ち状態に取り付けられ、前記包装フィルムを前記ヘムシール部において内側から案内し前記横シール手段が前記横シール部を形成する際の前記筒状包装フィルムの変形に合わせて弾性変形可能な一対の案内プレートと、前記一対の案内プレートの中間位置に対応して前記筒状包装フィルムの外部に配置され前記筒状包装フィルムに対して進退可能な折込みプレートとから構成されている。筒状包装フィルムは、ヘムが形成された位置に対応して、一対の案内プレートによって確実に案内され、折込みプレートが筒状包装フィルムの外部から一対の案内プレートの中間位置において筒状包装フィルムを折り込むことで、筒状包装フィルムを断面W字形状に折り込む。一対の案内プレートは、弾性変形可能であるので、筒状包装フィルムの変形に合わせて変形し、横シール手段が横シール部を形成する動作を妨げることはない。また、前記折込みプレートは、前記横シール手段に対して前記包装フィルム走行方向の上流側に配設された上側折込みプレートと、前記上側折込みプレートと整列した位置において前記横シール手段に対して前記包装フィルム走行方向の下流側に配設された下側折込みプレートとから構成することができる。折込みプレートを横シール手段に対して包装フィルム走行方向の上流と下流とに分割して配置することにより、横シール時には、横シール手段の上下において筒状包装フィルムが確実に折り込まれた状態が保たれ、皺の発生のない見栄えの良い横シールが形成される。
【0017】
上記の自立袋の製袋充填包装装置において、前記筒状包装フィルムを挟んで前記折込み手段に対向した位置に、前記背貼りシール部を挟み且つ一対の前記ヘムシール部から遠ざかる方向に引っ張るキャッチャ手段を配設し、前記キャッチャ手段に対応して、前記筒状包装フィルムを前記背貼りシール部の位置において内側から突っ張る突っ張りロッドを設けることができる。ヘムシールが形成された筒状包装フィルムは、折込みが行われた一側において一対の案内プレートにより、また他側においてキャッチャ手段によりそれぞれ互いに逆方向に付勢されるので、筒状包装フィルムの平坦化が容易となり、筒状包装フィルムに対して的確に横シールが形成される。筒状包装フィルムを背貼りシール部の位置において内側から突っ張る突っ張りロッドを設けると、キャッチャ手段は、突っ張りロッドで内側から突っ張られた背貼りシール部を挟み込み易くなる。
【0018】
また、この自立袋の製袋充填包装装置によって製造された自立袋は、包装フィルムの重ねられた上端が内面同士でヒートシールされて形成された上端シール部、前記包装フィルムの重ねられた両側端部が底側から上方に向かって内側に途中まで折り込まれた折込み部の互いに向き合うフィルム外側面同士をヒートシールされていない状態で残して前記包装フィルムの内面同士でヒートシールされて形成された側端シール部、及び前記折込み部の折込み下端縁に形成したヘムを内面同士でヒートシールされて形成された底シール部を備えていることから成っている。
【0019】
この自立袋によれば、側端シール部は、ヒートシールされていないフィルム外側面同士のところで包装物の充填に応じて開いて、自立袋の底部が拡大し、自立袋内に充分な充填量を確保することができる。また、底シール部はヘムシール部で強化された状態であるので、安定して自立することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
図1〜図9に基づいて、この発明による自立袋の製袋充填包装方法及びその装置の実施例を説明する。図1はこの発明による自立袋の製袋充填包装装置の一実施例の概略を示す正面図であり、図2は図1に示す自立袋の製袋充填包装装置の概略を示す側面図、図3は図2に示すA−AからE−Eに示す各断面における筒状包装フィルムの変形の過程の概略を示す断面図、図4は図1及び図2に示す自立袋の製袋充填包装装置に用いられるヘム形成手段及び折込み手段を示す斜視図、図5は図1及び図2に示す自立袋の製袋充填包装装置のヘムシール手段を含む背面図、図6は図2に示す自立袋の製袋充填包装装置の矢印F−Fで示す切断面で切断した断面図、図7は図1及び図2に示す自立袋の製袋充填包装装置の折込み手段及び横シール手段を示す側面図、図8は図1及び図2に示す自立袋の製袋充填包装装置の横シール位置における断面図、図9は図1及び図2に示す自立袋の製袋充填包装装置の横シール手段を示す正面図である。
【0021】
図1〜図9に示すこの発明による自立袋の製袋充填包装装置1は、自立袋の製袋充填を縦型の製袋充填包装として行う装置である。図1及び図2に示すように、包装フィルム10は、フォーマ9によってウエッブ状フィルム11から両側端部13,13が重ね合わされて重合部14とされた筒状包装フィルム12に形成される。フォーマ9の内部には、製袋充填包装装置における充填手段として、上方より包装物を投入するための投入筒体2が配置されており、筒状包装フィルム12は投入筒体2の外周面21に沿って案内されつつ下方に走行される。投入筒体2はその上端部22において機体フレーム28に吊り下げられた状態に配設されており、投入筒体2の上方には、図示しない計量・投入装置が配置されており、計量した量の包装物が製作される袋包装毎に投入筒体2の内部を通して投入される。
【0022】
投入筒体2の下側側方の位置において、投入筒体2との間に筒状包装フィルム12を挟んで一対の包装フィルム送り機構3が配設されている。投入筒体2の下端部23は、包装フィルム送り機構3の下端にまで延びている。また、投入筒体2は、上端部22に近い範囲では断面が円形の円形筒部24であるが、筒状包装フィルム12がフォーマ9を支持する支持フレーム29の領域を通過した後、断面形状が円形から変化する断面変化筒部25となり、断面変化筒部25より下方の部分は、断面変形が終了した断面のまま下端部23に至る異形断面筒部26となっている。後述するヘム形成手段5は、断面変化筒部25に設けられている。
【0023】
一方の包装フィルム送り機構3は、機体フレームに固定されたモータ31(図2)の出力軸32に取り付けられている駆動プーリ33と、駆動プーリ33に対して平行に配設された従動プーリ34と、駆動プーリ33及び従動プーリ34に巻き掛けられた送りベルト35とを備えている。モータ31の出力軸32の回転は、図示しない伝動機構を介して反対側の包装フィルム送り機構3に伝達されるので、一対の包装フィルム送り機構3は、筒状包装フィルム12を両側において、後述する包装動作に合わせて、間欠的に同期して下方に送ることができる。同期運転の制御性の良い電動機等の駆動源であれば、2つの駆動源によってそれぞれの包装フィルム送り機構3,3を駆動することができる。
【0024】
筒状フィルム12の内面同士を重ねた重合部14には、背貼りシール手段4によってヒートシールが施される。即ち、背貼りシール手段4は、投入筒2の前方において、重合部14を挟むように配置された一対の縦ヒートシールバー41,42から成り、縦ヒートシールバー41,42は筒状包装フィルム12の間欠走行の停止中に重合部14を挟んで、重合部14を合掌状にヒートシールする。一対の縦ヒートシールバー41,42のうち、少なくとも一方の縦ヒートシールバーが、適宜のアクチュエータによって相手側の縦ヒートシールバーに進退可能に配置されている。
【0025】
投入筒体2は、全体として、背貼りシール手段4が配設される側である前側では円筒断面形状となっているが、後側では断面変化筒部25及び異形断面筒部26では異形断面形状となっている。図3において、(a)は断面変化筒部25に至る前の図1及び図2の断面A−Aについての円形筒部24における断面図であり、(b)は断面変化筒部25の断面変化の途中の部分における断面B−Bについての断面図であり、(c)は異形断面筒部26における断面C−Cについての断面図である。
【0026】
図4に示すように、断面変化筒部25には、投入筒体2の外周面21において筒状包装フィルム12の周方向に隔置して形成された一対の突条51,51が形成されており、一対の突条51,51は、この製袋充填包装装置のヘム形成手段5の一部を構成している。筒状包装フィルム12の周囲長さは一定であるので、一対の突条51,51間及び一対の突条51,51の外側近傍の形状は筒状包装フィルム12の走行方向に向かって内側に傾斜した斜面52となっており、一対の突条51,51は、斜面52から見れば、包装フィルム12の走行方向に沿って次第に突出高さが増加する形状に形成されている。筒状包装フィルム12が投入筒体2の断面変化筒部25に沿って下方に走行するに従って、筒状包装フィルム12は、図3(b)に示すように、次第に高くなる一対の突条51,51によって一対のヘム16,16が形成される。ヘム16,16を形成するための包装フィルムの変形は、変形量としては筒状包装フィルム12の周囲長さと比較すると少ないものであり、しかも変形の速さはゆっくりとしているので、筒状包装フィルム12には重合部14を開くような過大な力が作用することがない。断面変化筒部25は異形断面筒部26に接続しており、異形断面筒部26は斜面52につながる平坦面53を有している。
【0027】
ヘム形成手段5は、更に、筒状包装フィルム12に形成された一対のヘム16,16を熱溶着する溶着手段、即ち、ヘムシール手段54を有している。ヘムシール手段54は、図5及び図6に示すように、異形断面筒部26の平坦面53に対向して配置されており、機体フレーム28に取り付けられた中央に位置する固定ヒータブロック55と固定ヒータブロック55の側方において配設されている一対の可動ヒータブロック56,56とを備えている。固定ヒータブロック55と可動ヒータブロック56,56とは、筒状包装フィルム12に形成されて下方に走行してくる一対のヘム16,16に対応して配置されている。可動ヒータブロック56,56は、固定ヒータブロック55に対して案内ロッド58によってスライド可能に支持されており、各アクチュエータ57の作動によって可動ヒータブロック56,56が固定ヒータブロック55に接近するとき、背貼りシール部15をヒートシールする場合と同様にして、図3(c)及び図6に示すように、筒状包装フィルム12に形成された一対のヘム16,16は可動ヒータブロック56,56の各シール面と固定ヒータブロック55の各シール面との間に挟み込まれて熱溶着され、ヘムシール部17が形成される。一対のヘム16,16の高さは、自立袋の底部のシールを形成する程度の低いものであり、ヘム16,16は実質的にその殆どがヘムシール部17に形成される。
【0028】
自立袋の製袋充填包装装置1において、背貼りシール部15とヘムシール部17が形成された筒状包装フィルム12は、折込み手段6によって、ヘムシール部17が形成された側において折り込まれる。折込み手段6は、図4に示すように、投入筒体2の下端部23の下方に配設されている。即ち、折込み手段6は、投入筒体2の下端部23において、突条51,51を下方に延長した位置に、包装フィルム12の走行方向に横シール手段7の直上位置まで延びるように片持ち状態に取り付けられた一対の案内プレート61,61を有している。一対の案内プレート61,61は、後述する横シール手段7が横シール部18を形成する際に筒状包装フィルム12の変形に合わせて図4でGで示す方向に弾性変形可能である。一対の案内プレート61,61の中間位置に対応して、筒状包装フィルム12の外部には、筒状包装フィルム12に対して進退可能な折込みプレート62が配置されている。
【0029】
折込みプレート62は、横シール手段7に対して包装フィルム走行方向の上流側に配設された上側折込みプレート63と、横シール手段7に対して包装フィルム走行方向の下流側に配設された設けられた下側折込みプレート64とから構成されている。上側折込みプレート63と下側折込みプレート64とは、包装フィルム走行方向に整列した位置において設けられている。上側折込みプレート63と下側折込みプレート64とは、アクチュエータ67の作用により、同期して筒状包装フィルム12に対して進退する。
【0030】
筒状包装フィルム12は、ヘムシール部17が形成された位置に対応して、一対の案内プレート61,61によって案内され、折込みプレート62が筒状包装フィルム12の外部から一対の案内プレート61,61の中間位置において筒状包装フィルム12を折り込んで、筒状包装フィルム12を図3(d)に示すように断面W字形状に折り込む。一対の案内プレート61,61は、図4に矢印Gで示す方向に容易に弾性変形可能であるので、筒状包装フィルム12の変形に合わせて変形し、横シール手段7の動作を妨げることはない。折込みプレート62を横シール手段7に対して包装フィルム走行方向の上流と下流とに分割して配置することにより、横シール手段7の上下において先行して形成された自立袋100(図1及び図2)と今回形成されようとする自立袋となる筒状包装フィルム12が確実に折り込まれる状態となり、皺の発生のない見栄えの良い横シール部18を形成することができる。
【0031】
筒状包装フィルム12を挟んで折込み手段6に対向した位置に、背貼りシール部15を挟んで一対のヘムシール部17から遠ざかる方向に引っ張ることが可能なキャッチャ手段65が配設されている。キャッチャ手段65は、特に、図7及び図8に示されているように、アクチュエータ67によって背貼りシール部15に対して進退可能であり、筒状包装フィルム12が間欠走行において、停止しているときに進出して背貼りシール部15を把持することができる一対の把持爪66,66を備えている。キャッチャ手段65に対応して、筒状包装フィルム12を背貼りシール部15の位置において内側から突っ張る突っ張りロッド69が設けられている(図4及び図7参照)。突っ張りロッド69は、案内プレート61,61と対向する側において、投入筒体2の下端部23に対して、キャッチャ手段65が配設されている位置の僅かに上方に位置まで、片持ち状に取り付けられている。突っ張りロッド69は、筒状包装フィルム12を背貼りシール部15において内側から突っ張り、キャッチャ手段65が筒状包装フィルム12の背貼りシール部15を把持しやすくする。
【0032】
キャッチャ手段65は、一対の把持爪66,66で背貼りシール部15を把持した状態で僅かに後退することにより、一対の案内プレート61,61との間で筒状包装フィルム12に張りを与える。即ち、ヘムシール部17が形成された筒状包装フィルム12は、一側において一対の案内プレート61,61により、また他側においてキャッチャ手段65によりそれぞれ互いに逆方向に付勢されるので、筒状包装フィルム12が平坦化され、筒状包装フィルム12に対して後続の横シール手段7が作動するとき、的確に横シール部18が形成される。
【0033】
横シール手段7の構造は、基本的に公知の構造である。横シール手段7は、包装物が投入筒体2を通じて投入される前に作動して、筒状包装フィルム12に横シール部18を形成する。横シール手段7は、互いに進退可能な一対の横ヒートシールバー71,72から成る。横ヒートシールバー71は、横シール部18をその中間位置において切断するカッタ73を備えており、横ヒートシールバー72には、カッタ73が入り込む溝74が形成されている(図1、図9参照)。横ヒートシールバー71,72は、図9に示すように、機体フレーム28に支持されたアクチュエータ75の作動がリンク・レバー機構76によって互いに接近・離反する動作をし、接近したときに、図3(e)に示すように、挟まれた平坦化された筒状包装フィルム12をヒートシールし、横シール部18を形成する。同時に、カッタ73が横シール部18において切断して、袋包装体である自立袋100を完成させる。
【0034】
横シール手段7の作動を補助するため、横シール手段7と同期して作動し、且つ袋に形成される直前の筒状包装フィルム12を横方向から規制する袋規制手段77が、横シール手段7の直ぐ上方に配設されている。袋規制手段77は、筒状包装フィルム12に所定の位置まで前進したとき筒状包装フィルム12の過度の膨らみを規制し、包装物が投入されるときの筒状包装フィルム12の過剰な変形やそれに起因した破損を防止する。袋規制手段77の直ぐ上方には、筒状包装フィルム12を横方向から軽く振動を加えるように叩いて、包装物の筒状包装フィルム12内での充填率を高めるための叩き手段78が配設されている。
【0035】
背貼りシール手段4が重合部14をヒートシールすることで形成された背貼りシール部15の外側の一部15aが、カッタ手段8によって切断される。即ち、ウェブ状包装フィルム11を筒状包装フィルム12に形成する場合、包装フィルムの側端縁を正確に揃わせることが困難であるため、重合部14にはずれが生じやすい。自立袋100が完成したとき、重合部14をヒートシールした背貼りシール部15は自立袋100の自立状態では上方に位置するので、ずれが生じた状態でヒートシールされた背貼りシール部15のままでは、自立袋100としての見栄えが良くない。そのため、背貼りシール手段4の直ぐ下方に、背貼りシール部15の外側の一部15aを切断するカッタ手段8が配設されている(図1,図2,図5及び図6参照)。カッタ手段8は、一方の包装フィルム送り機構3の駆動プーリ33と同軸に配設された駆動輪81と駆動輪81からチェーン82を介して駆動される回転刃83と、回転刃83に対向して縦ヒートシール部15を挟んで配置された、受けローラ84とから成る。切断された一部15aは、カッタ手段8に近接して配設された吸引筒85によって吸引されて回収される。筒状包装フィルム12を走行させる包装フィルム送り機構3を駆動する動力源の出力の一部を利用してカッタ手段8を駆動することにより、カッタ手段8を駆動する専用の駆動機構を設ける必要がなくなるので、製袋充填包装装置1の構造が簡単化される。
【0036】
自立袋の製袋充填包装装置1において、折込み手段6、キャッチャ手段65、横シール手段7、及び袋規制手段77は、機体フレーム29に取り付けられた共通ベース90に配設されている。共通ベース90は、図8に示すように、筒状包装フィルム12を囲むように環状に形成されている。共通ベース90は、機体フレーム28に対して、例えば、横方向及び上下方向に設定位置を調節可能に構成して、メインテナンスやサイズ変更等に対応し易くするのが好ましい。製袋充填の後半に属する工程、即ち、折込みから横シールまでの工程、及びそのための各手段は共通ベース90に配設されているので、製袋充填包装装置1の構造が簡単化し、装置の組立、メンテナンス等の作業が簡単且つ効率化される。また、図9に示すように、製作された自立袋100は、降下ガイド95によって滑らかに案内されてコンベヤ96に載置され搬出される。
【0037】
この自立袋の製袋充填包装方法及び自立袋の製袋充填包装装置1によれば、次のようにして、製袋充填が実行される。即ち、背貼りシール工程においては、背貼りシール手段4によって、筒状包装フィルム12の重合部14をヒートシールして背張りシール部15が形成される。ヘム形成工程においては、背貼りシール手段4と対向した位置に配設されたヘム形成手段5によって、背貼りシール部15が施される部分と対向した筒状包装フィルム12の部分に筒状包装フィルム12の周方向に隔置し且つ包装フィルム走行方向に沿った一対のヘム16,16が形成される。ヘムシール工程においては、ヘムシール手段54によって、一対のヘム16,16がヒートシールされて一対のヘムシール部17,17が形成される。折込み工程においては、折込み手段6によって、筒状包装フィルム12が一対のヘムシール部17,17の周方向中間位置において内側に折り込まれる。
【0038】
充填工程においては、充填手段である投入筒体2によって、筒状包装フィルム12内に包装物が充填され、横シール工程においては、横シール手段7によって、背貼りシール部15を一端に且つ折り込まれることにより重ね合わされた一対のヘムシール部17,17を他端に置いて、筒状包装フィルム12を包装フィルム走行方向に隔置した位置において横方向にヒートシールして、先行して製作された自立袋100を完成させる横シール部18が形成されると共に、次に製作される自立袋100の横シール部18が形成される。折込み工程は、ヘム形成とヘムシール工程の後において行われる。即ち、ヘム16,16及びヘムシール部17,17の形成と折込みとを区別して、投入筒体2に関連して行われる筒状包装フィルム12の形成を変形量の少ないヘム16,16及びヘムシール部17,17の形成に限り、変形量の大きい折込み手段6による筒状包装フィルム12の折込み形成をヘム形成手段5及びヘムシール手段54よりも包装フィルム走行方向下流、即ち、投入筒体2の下方において行うようにしたので、背貼りシールが完了するまでの筒状包装フィルム12には重合部14を拡開させるような過大な力が作用することなく、背貼りシールが良好に行われる。また、投入筒体2の断面の大きさは、変形量それ自体及びその変形変化率の小さいヘム16,16の形成に応じて変化するのみであるので、投入筒体2の投入方向における断面広さの変化量とその変化率は小さく、高い充填効率が維持されると共に、包装物の投入に際して投入筒体2ないでブリッジの形成を防止することができる。
【0039】
図10は、この発明である自立袋、即ち、製袋充填包装装置によって製作された自立袋を自立状態で示す斜視図である。背貼りシール部15、ヘムシール部17,17及び横シール部18,18は、それぞれ、自立袋100の上端シール部101、底シール部102、及び側端シール部103となる。製袋充填包装によって、自立袋100は横向きに連続製作されるので、製作されたばかりの自立袋100を90度回転することによって、背貼りシール部15を上にし、ヘムシール部17,17を下にすることによって、自立状態となる。なお、折込み手段6によって折り込まれた部分は、自立袋100では、包装フィルムの外側面同士がヒートシールされていないので、包装物の充填量にも依るが、平らに開いた底部104となっている。側シール部103の縁部には、横シール手段7のカッタ73の刃形を工夫することで波形のカットを105を入れることができ、一部は切り裂き用のカットとすることができる。底側では、四隅106でも棚面に載せることができ、自立袋100の安定性を更に向上することができる。
【0040】
【発明の効果】
この発明による自立袋の製袋充填包装装置によれば、自立袋の底部を構成することになる一対のヘム及びヘムシールの形成と、包装フィルムの内側への折込みとは、別々に施され、充填過程と関連して行われる筒状包装フィルムに対する処理での筒状包装フィルムの変形が最小限に抑えられるので、重ね合わされた両端縁を広げるような力は筒状包装フィルムに作用せず、またそのような拡開作用を与えない状態で的確に包装フィルムを走行させることができる。従って、包装フィルムを筒状に維持した状態で、皺が発生せず見栄えの良い自立袋の上端部となる背貼りシールを施すことできる。
また、充填手段は、外周面で筒状包装フィルムを案内し内部を通して包装物が投入される投入筒体であり、投入筒体の断面の大きさは、変形量それ自体及びその変形変化率の小さいヘムの形成に応じて変化するのみであるので、投入筒体の投入方向における断面広さの変化量とその変化率は小さく、投入筒体の投入断面広さを充分確保して充填物の投入を効率良く行うことができると共に、充填物投入時の充填物のブリッジ現象の発生を防止することができる。また、ヘム形成手段は、投入筒体の外周面において、筒状包装フィルムの周方向に隔置し且つ包装フィルム走行方向に沿って次第に突出高さが増加する一対の突条であり、そして、折込み手段は、投入筒体の下端部よりも包装フィルム走行方向下流側に配置されており、且つ投入筒体の下端部において一対の突条を延長した位置に包装フィルム走行方向に延びる片持ち状態に取り付けられ、包装フィルムをヘムシール部において内側から案内し横シール手段が横シール部を形成する際の筒状包装フィルムの変形に合わせて弾性変形可能な一対の案内プレートと、一対の案内プレートの中間位置に対応して筒状包装フィルムの外部に配置され筒状包装フィルムに対して進退可能な折込みプレートとから構成されているので、一対の突条とそれに続く案内プレートが筒状包装フィルムにヘムの成形を行いながら筒状包装フィルムの走行を案内し、また、折込みプレートは、ヘムシール部を横シール手段が横シール部を形成する際までも内側から案内することができるので、ヘムシール部の案内及び成形を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による自立袋の製袋充填包装装置の一実施例の概略を示す正面図である。
【図2】図1に示す自立袋の製袋充填包装装置の概略を示す側面図である。
【図3】図2に示すA−AからE−Eに示す各断面における筒状包装フィルムの変形の過程の概略を示す断面図である。
【図4】図1及び図2に示す自立袋の製袋充填包装装置に用いられるヘム形成手段及び折込み手段を示す斜視図である。
【図5】図1及び図2に示す自立袋の製袋充填包装装置のヘムシール手段を含む背面図である。
【図6】図2に示す自立袋の製袋充填包装装置の矢印F−Fで示す切断面で切断した断面図である。
【図7】図1及び図2に示す自立袋の製袋充填包装装置の折込み手段及び横シール手段を示す側面図である。
【図8】図1及び図2に示す自立袋の製袋充填包装装置の横シール位置における断面図である。
【図9】図1及び図2に示す自立袋の製袋充填包装装置の横シール手段を示す正面図である。
【図10】この発明による自立袋の一例を自立状態で示す斜視図である。
Claims (4)
- 筒状包装フィルムの包装フィルム走行方向に沿って合掌状に重ね合わされた両側端部をヒートシールして背貼りシール部を形成する背貼りシール手段、前記筒状包装フィルムを挟んで前記背貼りシール手段と対向した位置に配設されており前記筒状包装フィルムの周方向に隔置し且つ前記包装フィルム走行方向に沿った一対のヘムを形成するヘム形成手段、前記ヘム形成手段に対して前記包装フィルム走行方向の後流に配置され一対の前記ヘムを前記筒状包装フィルムの内面にてヒートシールして一対のヘムシール部を形成するヘムシール手段、前記ヘムシール手段に対して前記包装フィルム走行方向の後流に配置されており前記筒状包装フィルムを一対の前記ヘムシール部の周方向中間位置において内側に折り込む折込み手段、前記筒状包装フィルム内に包装物を充填する充填手段、及び前記背貼りシール部を一端に且つ前記折込み手段で折り込まれることにより重ね合わされた一対の前記ヘムシール部を他端に置いた状態で前記筒状包装フィルムを前記包装フィルム走行方向に隔置した位置において横方向にヒートシールして後続に形成される自立袋との間に横シール部を形成する横シール手段を備え、
前記横シール部は、前記折込み手段で内側に折り込まれた前記筒状包装フィルムの互いに対向するフィルム外側面同士がヒートシールされていない状態で残されており、前記背貼りシール部、前記ヘムシール部及び前記横シール部が、それぞれ前記自立袋の上端シール部、底シール部及び側端シール部となっており、
前記充填手段は、外周面で前記筒状包装フィルムを案内し内部を通して前記包装物が投入される投入筒体であり、前記ヘム形成手段は、前記投入筒体の外周面において、前記筒状包装フィルムの周方向に隔置し且つ前記包装フィルム走行方向に沿って次第に突出高さが増加する一対の突条であり、更に、
前記折込み手段は、前記投入筒体の下端部よりも前記包装フィルム走行方向下流側に配置されており、且つ前記投入筒体の前記下端部において一対の前記突条を延長した位置に前記包装フィルム走行方向に延びる片持ち状態に取り付けられ、前記包装フィルムを前記ヘムシール部において内側から案内し前記横シール手段が前記横シール部を形成する際の前記筒状包装フィルムの変形に合わせて弾性変形可能な一対の案内プレートと、前記一対の案内プレートの中間位置に対応して前記筒状包装フィルムの外部に配置され前記筒状包装フィルムに対して進退可能な折込みプレートとから構成されていることから成る自立袋の製袋充填包装装置。 - 前記投入筒体は、前記包装フィルム走行方向を辿るに従って断面が円筒から異形に変化していることから成る請求項1に記載の自立袋の製袋充填包装装置。
- 前記折込みプレートは、前記横シール手段に対して前記包装フィルム走行方向の上流側に配設された上側折込みプレートと、前記上側折込みプレートと整列した位置において前記横シール手段に対して前記包装フィルム走行方向の下流側に配設された下側折込みプレートとから構成されていることから成る請求項2に記載の自立袋の製袋充填包装装置。
- 前記筒状包装フィルムを挟んで前記折込み手段に対向した位置に、前記背貼りシール部を挟み且つ一対の前記ヘムシール部から遠ざかる方向に引っ張るキャッチャ手段が配設されており、前記キャッチャ手段に対応して、前記筒状包装フィルムを前記背貼りシール部の位置において内側から突っ張る突っ張りロッドが設けられていることから成る請求項1〜3のいずれか一項に記載の自立袋の製袋充填包装装置。
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