JP4447878B2 - 自立袋の製袋装置 - Google Patents

Description

本発明は、自立袋の製袋装置に関する。特に、被包装物を充填することにより自立可能とされた自立袋の製袋装置に関する。

従来、袋状の包装袋であって被包装物を充填することにより自立可能な形状が形成される自立袋とその製袋装置が知られている。
例えば、特許文献１には、一端に背シールを形成した連続スリーブを上下方向に搬送して、下方をシールするとともに、背シールに対向する側面にマチ（ガセット）を作って被包装物を充填してから上方をシールすることにより、直立性を有するパッケージ（自立袋）を製造する成形管（製袋チューブ）を備えた包装装置（製袋装置）が記載されている。
また、特許文献２、３には、筒状包装フィルムの側面に周方向に離れた平行のヘムシールを形成し、上下を断面視Ｙ字状にシールした自立袋およびその製袋充填包装装置（製袋装置）が記載されている。特許文献３には、ヘムシールの先端を支持面に突き当てる自立形態を含んでいる。
特開２０００−１９０９０８号公報（第２頁、図１、６） 特開２００１−２０６３０７号公報（第６−８頁、図１、２、１０） 特開２００１−２３３３８０号公報（第３−６頁、図１、５）

しかしながら、上記のような従来の自立袋およびその製袋装置には以下のような問題がある。
特許文献１に記載の技術では、連続スリーブを扁平にしてから横断方向にシールし、背シールを含むコ字状の三方にシール部を形成する。したがって底面が支持面上に配置され被包装物が底面側に自重で移動することにより底面のマチ部が拡開して、初めて安定して自立できる形態が形成される。そのため、被包装物が軽量の場合には、マチ部を十分に開くことができず、安定した自立形態が得られないという問題がある。また、被包装物の充填時に底面が開かれている場合に比べ、充満率が低下するという問題がある。
また、背シール近傍は被包装物の充填時に下方のシールにより拡開方向に規制されるので、鋭角的空間が形成され、被包装物の充填効率が低下するという問題がある。
また、特許文献２、３に記載の技術では、特許文献１と形状は異なるものの、上下方向のシール部で切断時には、底面が閉じられており、底面を支持面上に配置後、被包装物の移動により自立形態が形成される点、および、背シールを有し、その近傍に三方シールが形成されている点で、特許文献１と同様である。したがって、特許文献１と同様の問題を有するものである。

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、底面を拡開した状態で被包装物を充填して自立可能な安定形態を形成できるとともに被包装物の充満率を向上できる自立袋の製袋装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、フィルムを製袋チューブに挿通させて筒状フィルムに形成し、筒状フィルムの周方向に対向する第１の側面及び第３の側面と該第１及び第３の側面に挟まれた一対の第２の側面とを有しており、第１の側面に自立するための底部を形成するようにした自立袋の製袋装置であって、前記製袋チューブの上流側外周部に、前記筒状フィルムの第１の側面の周方向両端に該第１の側面から外方に突出するヘムを形成するヘム形成機構が設けられ、前記製袋チューブの下流側下方に、それぞれのヘムを対向させつつ前記筒状フィルムを横断してシールすることにより前記筒状フィルムの開口を密閉するシール部を形成するとともに該シール部を長手方向に沿って分断するシーラカッタが設けられ、該シーラカッタの上下における前記第１の側面側に、それぞれ前記シール部に近接した第１の側面を前記製袋チューブ内方側に折り込むガセット形成機構が設けられてなり、ガセット形成機構は、前記筒状フィルムの第１の側面に対向する第３の側面を下流側に向けて先細としつつ外側方向へ張出させるために製袋チューブの下流側端部に設けられた側面整形ガイドと、該側面整形ガイドに沿って第３の側面が張出される際に、第３の側面と前記筒状フィルムの第２の側面との交差部近傍を製袋チューブの内方側に案内するために前記筒状フィルムの第２の側面に当接する製袋チューブの側面に設けられた切欠き部とを備えたことを特徴とする。
この発明によれば、筒状フィルムが製袋チューブに挿通して搬送されるにしたがって、まずヘム形成機構により筒状フィルムの第１の側面の両端から外方に突出するヘムが形成され、次にシーラカッタにより筒状フィルムの横断方向にシール部が形成され、ヘムの端部が対向してシールされる。
そのとき、ガセット形成機構のシール部上側の機構により、シール部に近接した第１の側面が製袋チューブ内方側に折り込まれる。この状態で被包装物を充填すれば、折り込まれなかった第１の側面の他の部分が製袋チューブに沿って拡開された状態で被包装物が充填される。そして充填後、筒状フィルムが下降されてから、再度シーラカッタを駆動することにより、その上端がシールされる。その際、ガセット形成機構のシール部下側の機構によりシール部に近接した第１の側面が製袋チューブの内方側に折り込まれる。したがって、その下方の第１の側面が、被包装物が充填されて拡開された状態でヘムとともにシールされる。すなわち、２つのシール部で接合されたヘムにより囲まれて拡開された底面を構成し、少なくともヘムを着座させることにより自立可能とされた底部が形成される。
製袋チューブに沿って搬送される筒状フィルムが側面整形ガイドにより、第３の側面側が先細に外側方向へ張出されてフィルム屈曲部が形成される。また、切欠き部により第３の側面と第２の側面との交差部近傍が製袋チューブの内方側に案内され、筒状フィルムが断面略五角形状に変形される。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の自立袋の製袋装置において、前記ガセット形成機構は、前記シーラカッタと前記製袋チューブとの間で、前記第１の側面に対して進退して該第１の側面を前記製袋チューブ内方側に折り込むガセット爪と、前記シーラカッタの下方近傍で、前記第１の側面に対して進退して該第１の側面を前記製袋チューブ内方側に折り込むガセットガイドとを更に備えた構成とする。
この発明によれば、ガセット爪により、シーラカッタと製袋チューブの間で第１の側面を製袋チューブの内方側に折り込み、第１の側面の他の部分を拡開状態に保ちながらシール部を形成することができる。
それと同時に、下流側では、シーラカッタの下方で第１の側面を製袋チューブの内方側に折り込みつつ、対向するヘムを挟み込んでシール部が形成される。そして、シーラカッタによりシール部が長手方向に沿って分断されて、自立可能な底部を備える自立袋が形成される。

請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の自立袋の製袋装置において、前記ガセット爪および前記ガセットガイドの進退方向、ならびに前記シーラカッタのシール部形成方向を、前記筒状フィルムの第１の側面側から第３の側面側に向かって前記筒状フィルムの搬送方向の下流側に傾斜させた構成とする。
この発明によれば、ガセット爪およびガセットガイドの進退方向、シーラカッタのシール部形成方向が、第１の側面側から第３の側面側に向かって筒状フィルムの搬送方向の下流側に傾斜されるので、第１の側面側のシール位置をより上流側とすることができる。そのためシール部が形成される際、第２の側面が折り曲げられてそのシール部近傍が上流側に引き上げられた位置でシール部を形成することができる。その結果、筒状フィルムの面積に比して被包装物の充満率が高い構成とすることができる。

請求項４に記載の発明では、請求項１〜３のいずれかに記載の自立袋の製袋装置において、前記ヘム形成機構が、前記筒状フィルムの第２の側面に対向して配置するガイド壁と、前記筒状フィルムの第１の側面を押圧して前記第１および第２の側面の交差部にヘムを突出形成する押圧ガイドと、該押圧ガイドとの間に前記ヘムを挟んで加熱シールするヘムシーラとからなる。
この発明によれば、筒状の製袋チューブに沿って搬送される筒状フィルムの第２の側面にガイド壁を当接させた状態で、押圧ガイドによって第１の側面を凹面状に押し込んだ状態にすることで、筒状フィルムの第１および第２の側面の交差部を突出状態で残してヘムを形成し、その後、押圧ガイドに対してヘムシーラでヘムを押圧して加熱シールする。これによって、筒状フィルムにヘムを形成すると共にこのヘムを加熱シールすることを連続して短いスペースで行える。その際、ヘムはガイド壁の方向に沿って形成され、しかもヘムシーラを加熱してヘム及び押圧ガイドを通して放熱するため、ヘムがガイド壁に沿う方向に延びて放射状に起きあがって広がるのを抑制できて袋が嵩張るのを防止できる。

本発明による自立袋の製袋装置によれば、拡開された底面を備えるので、例えば比較的軽量の被包装物であっても底部に効率的に充填されるから充満率を向上でき、さらに底面がヘムにより囲まれて底部を形成するので、安定して自立することができる自立袋を得ることができるという効果を奏する。
しかも、側面整形ガイドにより筒状フィルムの第３の側面側が先細に外側方向へ張出されてフィルム屈曲部が形成されると共に切欠き部により第３の側面と第２の側面との交差部近傍が製袋チューブの内方側に案内され、筒状フィルムが断面略五角形状に変形されるので、自立袋の上部まで効率よく被包装物が充填されて一層充満率を向上することができるという効果を奏する。

以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。なおすべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
図１（ａ）は、本発明の実施形態に係るヘム付き包装袋の概略構成を説明するための斜視説明図、図１（ｂ）は、同じくその自立状態を説明するための斜視説明図である。図２は、本発明の実施形態に係るヘム付き包装袋を製袋するための製袋充填装置の概略構成を説明するための側面説明図である。図３は、同じく本実施形態の要部を説明するための斜視説明図である。図４は、同じく本実施形態の平面説明図である。

本発明の実施形態に係るヘム付き包装袋１００（自立袋）について説明する。
図１（ａ）に示したように、ヘム付き包装袋１００は、上下方向に延ばされた合成樹脂製の筒状フィルムの下側開口を横方向に横断する第２シール部Ｓ_２を形成して密閉し、上側から内部に液体や粉粒体など適宜の被包装物（不図示）を充填後、上側開口を横方向に横断する第１シール部Ｓ_１を形成して密封した袋状の包装体である。これらシール部の一方の端部の間に屈曲部１００ａが形成され、それと対向して底部１００ｄが形成され、屈曲部１００ａと底部１００ｄとの中間に側面部１００ｂ、１００ｂが形成される。
第１シール部Ｓ_１、第２シール部Ｓ_２は、筒状フィルムの内面を突き合わせて、例えば加熱シールなどにより帯状に形成される。第１シール部Ｓ_１の屈曲部１００ａ側の端部には、屈曲部１００ａの側に延びたやや幅広のシール領域が設けられ、そこに第１シール部Ｓ_１に沿う方向あるいは屈曲部１００ａに沿う方向などに開封するための切り込みである開封ノッチＮが設けられる。開封ノッチＮの形状は、本実施形態では直線状のいわゆるＩ型ノッチとするが、Ｖ字型の切欠きやミシン目なども採用することができる。
屈曲部１００ａは、筒状フィルムをその筒長さ方向に沿ってＶ字状またはＵ字状に折り曲げて形成されている。つまり折り目は付いていても付いていなくてもよいが、屈曲部の近傍で連続したフィルムが折り曲げられてなり、被包装物の充填によりＶ字状であればその屈曲角が、Ｕ字状であればその湾曲量が、それぞれ容易に可変して変形できるようになっている。そしてこれらの変形量は筒長さ方向に沿って容易に変化できるものである。
したがって、対向する非連続なフィルムを貼り合わせて固定した背シールや、フィルム側面を外側に突出させて帯状に貼り合わせたヘムシールにより形成される、変形が拘束された屈曲部は除くものとする。

底部１００ｄは、筒状フィルムの側面から形成されたもので、ヘムｈ、底面１００ｃおよび折り込み部Ｆ_１、Ｆ_２からなる。
ヘムｈは、側面部１００ｂ、１００ｂを形成する別の側面との境界でフィルム部材を外側に突出させるように折り曲げて、例えば加熱シールなどにより帯状にシールしたものである。第１シール部Ｓ_１、第２シール部Ｓ_２においてそれぞれ対向してシール接合される。
底面１００ｃは、ヘムｈ、ｈの間で拡開された状態で滑らかな曲面を形成しているものである。
折り込み部Ｆ_１、Ｆ_２は、それぞれ、底面１００ｃの上下方向の端部が、筒状フィルムの内方側に折り込まれた状態で第１シール部Ｓ_１、第２シール部Ｓ_２と接合されることにより形成され、被包装物が充填されることにより第１シール部Ｓ_１、第２シール部Ｓ_２との間でポケット状隙間とされたものである。
したがって、底面１００ｃは、第１シール部Ｓ_１、第２シール部Ｓ_２を含む断面内で外側に凸の曲線または大略コ字状の曲線を描くものである。

このようなヘム付き包装袋１００によれば、拡開された底面１００ｃの周囲に環状のヘムｈが形成された底部１００ｄを備えるので、図１（ｂ）に示したように、底部１００ｄを着座させて自立することができる自立袋を形成することができる。
そして、底面１００ｃ上の被包装物は、屈曲部１００ａを挟んで断面が大略Ｕ字状をなす側面部１００ｂにより柔軟に覆われるから、被包装物の形状に応じて内部の隅々まで充填することが可能である。
また、開封ノッチＮを、自立時に上部となる屈曲部１００ａ側に設けるので、開封しやすいという利点がある。

次に、本発明の実施形態に係る製袋充填装置について説明する。
図２〜４に示した本実施形態の製袋充填装置１（自立袋の製袋装置）は、上記に説明したヘム付き包装袋１００を製作するのに好適な製袋装置である。
図２（ａ）に示した製袋充填装置１は、例えば断面略四角形をなす角筒製袋チューブ２（以下、単に製袋チューブという）が上下方向に配設され、製袋チューブ２の上部近傍には角筒製袋ガイド３（以下、単に製袋ガイドという）が取付けられている。製袋チューブ２の外周面と製袋ガイド３の内周面との間にはフィルムを通過させる平面視略四角形状の空間が設けられている。
そのため、製袋チューブ２の側方または下方にシート状のフィルムを巻回するフィルムロール（図示せず）が設けられており、このフィルムロールから繰り出されたフィルムは製袋ガイド３で折り曲げられて製袋チューブ２との間の空間を通って、製袋チューブ２の外周面に沿って略角筒状に折り込まれて下方に送られることになる。

製袋チューブ２において、製袋ガイド３の下方にはヘム形成機構４が設けられている。
そして、その下方には製袋チューブ２の外周面に沿って、略角筒状に成形されて搬送されるフィルムｆ（筒状フィルム）（図３参照）を製袋チューブ２の各短側面２ｂに押しつけて間欠的に下方に繰り出し搬送するための繰り出しベルト７が設けられている。
繰り出しベルト７の下方に延ばされた製袋チューブ２の下端部には、側面整形ガイド２Ａと切欠き部２Ｂ、２Ｂとがそれぞれ側面ｆ３、ｆ２、ｆ２（図４参照）に面する側に設けられる。そしてその下方に、ガセット爪８ａ、シーラカッタ９およびガセットガイド８ｂがこの順に設けられる。側面整形ガイド２Ａ、切欠き部２Ｂ、ガセット爪８ａ、ガセットガイド８ｂは、ガセット形成機構１０を構成する。
製袋充填装置１は、製袋チューブ２内を通して底部を横シールされたフィルムｆ内に液体や粉粒体などの被包装物を搬送充填できるようになっている。被包装物として粉粒体を充填する場合には製袋チューブ２の下端までオーガファネルチューブが挿通される。

ヘム形成機構４について説明する。
図２、３に示したように、ヘム形成機構４の概略構成は、製袋チューブ２の上部に設けられた張り出しガイド１５、ガイド壁１１、１２、押圧ガイド１３、１４およびヘムシーラ１７からなる。
製袋チューブ２は、ヘム形成機構４が設けられる上部において、断面四角形、例えば長方形形状とされ、図３に示したように、例えば断面略四角形で対向する長辺をなす一対の長側面２ａ、２ａと、それらに対向する短辺をなす一対の短側面２ｂ、２ｂとで構成されている。そして、長側面２ａ、２ａには角筒状のフィルムｆの側面ｆ_２、ｆ_２（第２の側面）を挟んで一対のガイド壁１１、１２が対向して静止状態で保持されている。また、短側面２ｂ、２ｂには、それぞれフィルムｆの側面ｆ_１（第１の側面）、側面ｆ_３（第３の側面）を挟んで押圧ガイド１３、１４が対向して位置調整可能に設けられている。

各ガイド壁１１、１２は、それぞれ側面ｆ_１側の上端に幅広部１１ａ、１１ｂが形成された略Γ字型板状とされ、幅広部１１ａ、１２ａは製袋チューブ２の長側面２ａより両側に突出して形成され、それぞれの下方に、側面ｆ_１側の下方で、長側面２ａの内側に後退した基部１１ｂ、１２ｂを備えている。そして押圧ガイド１３、１４はガイド壁１１、１２の幅広部１１ａ、１２ａ間に入り込んで配設されている。

また製袋チューブ２の上部側において、ガイド壁１１、１２の上側から幅広部１１ａ、１２ａに重なる範囲で、各長側面２ａの延長面上に両側に突出する張り出しガイド１５、１５が設けられている。この張り出しガイド１５、１５の突出幅はフィルムｆに形成すべきヘムｈ、ｈの幅寸法にほぼ等しく突出して設定されている。各張り出しガイド１５の上端は筒状フィルムｆのスムーズな拡幅を行えるようにテーパ状に形成されていることが好ましい。また、ガイド壁１１、１２の幅広部１１ａ、１２ａの水平方向突出長さは、張り出しガイド１５、１５の突出幅と同程度またはそれ以上であることが好ましい。

押圧ガイド１３、１４はヘムｈの幅程度の厚みを有する、例えば長方形板状に形成され、その短辺は一対の張り出しガイド１５、１５（およびガイド壁１１、１２の幅広部１１ａ、１２ａ）で仕切る短側面２ｂの幅より若干狭い寸法に形成されている。また、押圧ガイド１３の厚み方向の側面はシール面１３ａを構成する。そのため、製袋チューブ２の張り出しガイド１５、１５で拡張された角筒状のフィルムｆは、下方位置で押圧ガイド１３、１４と幅広部１１ａ、１２ａと短側面２ｂ、２ｂで挟まれて、押圧ガイド１３側では、凹面状に凹み、ガイド壁１１、１２の幅広部１１ａ、１２ａと押圧ガイド１３とでヘムｈを挟む状態とされる。
この位置で、ヘムｈを挟んで押圧ガイド１３のシール面１３ａに対向する外側には、それぞれヘムシーラ１７、１７が設けられている。各ヘムシーラ１７は内部に加熱ヒータ１７ａが設けられ、エアシリンダ１８でシール面１３ａ方向に進退可能に設けられている。しかも、各ヘムシーラ１７は、図３に示したように、ガイド壁１１、１２の幅広部１１ａ、１２ａの下側であって基部１１ｂ、１２ｂの両側の空間を進退することになる。これによってヘムシーラ１７と押圧ガイド１３のシール面１３ａとでフィルムｆのヘムｈを挟んで加熱シールすることができる。

本実施形態によるヘム形成機構４は、大きさの異なるヘム付き包装袋１００にも適用してヘムｈを形成して加熱シールすることができる。そのためにヘム形成機構４は調整機構２０を備える。
図４に示したように、調整機構２０において、製袋チューブ２を囲うように例えば平面視矩形状のフレーム部２１が設けられる。フレーム部２１は対向する２辺の第１枠部２２、２２と同じく第２枠部２３、２３とを備える。第１枠部２２、２２は製袋充填装置１の本体フレーム２４、２４に連結支持される。
他方の枠部２３、２３の長さ方向中央部には操作部２６、２６が連結されている。ガイド壁１１、１２の背面に連結されたスライド軸２７、２７が操作部２６、２６に連結され、各操作部２６に設けた操作部材２６ａでスライド軸２７を摺動させることで各ガイド壁１１、１２の進出位置を任意に設定できる。
そして押圧ガイド１３、１４は軸部２８、２８で支持され、各軸部２８がスライド軸２７と略平行なスライドフレーム２９に固定される。各スライドフレーム２９はその両端に連結された支持腕２９ａが第二枠部２３、２３に沿って摺動可能に設けられる。各支持腕２９ａにはラック３０、３０が連結される。
一方、第２枠部２３、２３には各ラック３０に噛合するピニオン３１、３１が回転可能に支持されている。これらピニオン３１、３１は棒材で同軸に連結されており、一方の第２枠部２３に設けた操作ハンドル３２に連結されて回転操作可能とされる。そのため、操作ハンドル３２を回転させることで、ピニオン３１、ラック３０を介して、スライドフレーム２９および押圧ガイド１３、１４が、製袋チューブ２の短側面２ｂ、２ｂに対して進退可能に調整される。これにより押圧ガイド１３、１４の静止位置を調整できる。

ガセット形成機構１０の各構成要素について図４を参照して説明する。
側面整形ガイド２Ａは、製袋チューブ２上に繰り出されたフィルムｆの側面ｆ３を下降するにしたがって徐々に縮幅して先細に案内し、側面整形ガイド２Ａの通過後に屈曲部１００ａを形成するためのものである。そして、製袋チューブ２において、フィルムｆの側面ｆ３に面する短側面２ｂの下端部に外側に折り曲げて形成され、先端に等辺に挟まれた頂角を有する展開視略二等辺三角形の板状部材で構成される。
切欠き部２Ｂは、側面整形ガイド２Ａを下降するフィルムｆの側面ｆ３が縮幅される際に、フィルムｆの周長を略一定とするために側面ｆ２、ｆ３で形成される稜線をＹ字状に分岐させ、それらの間に製袋チューブ２の内方側に張られる側面ｆ４、ｆ４を形成するためのものである。そして、製袋チューブ２の長側面２ａ、２ａに、側面整形ガイド２Ａの曲げ元から斜め下方に向けて傾斜する端部を設けて切欠いた構成する。
側面整形ガイド２Ａ、切欠き部２Ｂの端部はフィルムｆが当接しても傷つかないようにエッジ処理される。またはそれら端部に曲げ形状を設けてフィルムｆを滑らかに案内できるようにしてもよい。

ガセット爪８ａは、製袋チューブ２の下端近傍で側面ｆ_１に対して進退自在に保持され、進出時に側面ｆ_１を製袋チューブ２内方側に折り込んで折り込み部Ｆ_２を形成するためのものである。そして、側面ｆ_１側に等辺に挟まれた頂角を有する平面視略二等辺三角形の板状部材を側面ｆ_１側に水平方向から角度α_１で下降する方向に配置したものである。
ガセット爪８ａの進出量は、幅方向が短側面２ｂの幅と同程度となるまでとされる。
ガセットガイド８ｂは、後述するシーラカッタ９の下方近傍においてガセット爪８ａの下方に、側面ｆ_１に対して進退自在に設けられ、ガセット爪８ａと協働して側面ｆ_１を製袋チューブ２内方側に折り込み、折り込み部Ｆ_１を形成するためのものである。そして、上端が水平方向に対してガセット爪８ａと同方向に角度α_２だけ傾斜され（ただし、０＜α_２≦α_１）、側面ｆ_１側に鋭角の頂角を有する側面視大略三角形の板状部材である。ここで、ガセットガイド８ｂの先端は、フィルムｆを傷つけないように適宜丸みや面取りが形成されるものである。

シーラカッタ９は、製袋チューブ２の下方に搬送されたフィルムｆを側面ｆ_２、ｆ_２の側から挟持してフィルムｆを加熱シールし、そのシールの中間部を切断することにより、ヘム付き包装袋１００の第１シール部Ｓ_１、第２シール部Ｓ_２を形成するためのものである。
図５（ａ）、（ｂ）は、それぞれシーラカッタ９を説明するための部分拡大図およびＡ視説明図である。
シーラカッタ９の構成は、少なくともフィルムｆに面する端面の長手方向にわたって発熱面９ｅを備えた大略角棒状のブロック部材よりなる。そして短手方向の中間部には、少なくともフィルムｆの挟持長さにわたって、シール部を切断するカッタ９ｃを挿通するためのカッタガイド溝９ａが設けられる。側面整形ガイド２Ａ側の端部下部には、ヘム付き包装袋１００の開封ノッチＮを形成するためのＩノッチカッタ９ｄ（図５（ｂ）参照）を挿通するためのＩノッチカッタガイド溝９ｂが設けられてなる。Ｉノッチカッタガイド溝９ｂの周囲は、開封ノッチＮの近傍を加熱シールするための発熱面９ｆが設けられる。
シーラカッタ９の長手方向およびカッタガイド溝９ａは、水平方向に対して、ガセット爪８ａと同方向に角度α_３（ただし、α_２≦α_３≦α_１）だけ傾斜して配置される。
そして、図５（ｂ）に示したように、一方の側のシーラカッタ９ＡからＩノッチカッタ９ｄが進退可能とされ、他方の側のシーラカッタ９Ｂからカッタ９ｃが進退可能とされる。

次に、本実施形態のヘム付き包装袋１００を製造するための製袋充填装置１の動作について説明する。
図６は、本発明の実施形態に係る製袋充填装置の動作を説明するための平面視の工程説明図である。図７（ａ）、（ｂ）は、側面整形ガイドおよび切欠き部の作用を説明するための正面説明図および裏面説明図である。
まず、図２〜４に示したように、製造すべきヘム付き包装袋１００のサイズに応じて製袋チューブ２及び製袋ガイド３、そしてガイド壁１１、１２、押圧ガイド１３、１４を適宜設定し、さらに調整機構２０により、ガイド壁１１、１２の静止位置、押圧ガイド１３、１４の静止位置を設定しておく。
そして、図２において、図示しないフィルムロールから繰り出された連続する帯状フィルムｆは、製袋チューブ２の上部に設けた製袋ガイド３で折り込まれ、製袋チューブ２との間隙を通して略角筒状に成形される。このとき、図６（ａ）に示したようにフィルムｆの周方向端縁は、側面ｆ_１、ｆ_２の交差稜線の一方（図示下側）で搬送方向に帯状に対向して配置される。そして、製袋チューブ２に沿って繰り出しベルト７によって下方に間欠搬送される。

そしてヘム成形機構４では、角筒状のフィルムｆが張り出しガイド１５、１５を通過しつつ、製袋チューブ２の長側面２ａ、２ａとガイド壁１１、１２との間を通過する。その結果、図６（ａ）のガイド壁１２側のフィルムｆの角部は張り出しガイド１５を挟んで対向するように折り畳まれ、側面ｆ_１からガイド壁１２に沿う方向に突出するヘムｈが形成される。また上側で帯状に対向されたフィルムｆの周方向端縁は、同様にガイド壁１１側の張り出しガイド１５を挟んでガイド壁１１に沿う方向に突出するヘムｈが形成され、幅広部１１ａ、１２ａの長さ範囲で安定してガイドされる。張り出しガイド１５、１５の間で押圧ガイド１３により拡幅された側面ｆ_１の端部に突出部が形成された角筒状を維持して搬送される。一方、側面ｆ_３は、押圧ガイド１４と短側面２ｂとに挟まれてそれらに沿う平面を保持して下方に搬送される。

次に角筒状フィルムｆは、図６（ｃ）に示すように、ガイド壁１１、１２および押圧ガイド１３、１４と製袋チューブ２との隙間を通って移動する。
この状態でフィルムｆの搬送を停止し、各ヘムシーラ１７のヒータ１７ａを加熱させ、図３に示すように、ヘムシール機構５の各エアシリンダ１８を駆動してヘムシーラ１７をガイド壁１１、１２の基部１１ｂ、１２ｂに隣接する空間に進入させる。そして、ヘムｈ、ｈを押圧ガイド１３のシール面１３ａに押しつけて挟み、ヘムシーラ１７で加熱シールする。

次に繰り出しベルト７を作動して両ガイド壁１１、１２の幅広部１１ａ、１２ａの位置にある未シールのヘムｈが基部１１ｂ、１２ｂの下端に来るまでフィルムｆを搬送しながら再度ヘムｈを形成し、その後に停止して加熱シールを行う。
このようにして、ヘム付きの各筒状とされたフィルムｆが下方に間欠搬送される。
そして、フィルムｆの下端が側面整形ガイド２Ａの位置まで到達すると、側面整形ガイド２Ａの端部に沿ってフィルムｆが移動するため、側面ｆ_３が次第に台形状に縮幅される。一方、側面ｆ_２、ｆ_２では、切欠き部２Ｂにより、側面ｆ_２の一部が製袋チューブ２の内方に移動して側面ｆ_４、ｆ_４を形成する（図７（ｂ）参照）。そして、側面整形ガイド２Ａの先端に至ると、側面ｆ_３は消滅し、フィルムｆは側面ｆ_４、ｆ_４、ｆ_２、ｆ_２、ｆ_１とヘムｈ、ｈとからなる大略五角形状の断面が形成される。このようにして、側面整形ガイド２Ａの先端頂部に側面ｆ_４、ｆ_４が交差する屈曲部１００ａが形成される。

そして間欠搬送の終了時に、図６（ｃ）に示したように、略五角形筒状フィルムｆの下端側で、ガセット爪８ａによって側面ｆ_１が内側に折り込まれて平面視三角形状に畳まれる。そして、ガセット爪８ａの下方でシーラカッタ９Ａ、９Ｂを進出させ、互いに対向する側面ｆ_４、ｆ_２、ヘムｈをそれぞれ押圧して同一平面上に挟持して加熱シールする。そして、カッタ９ｃ、Ｉノッチカッタ９ｄを駆動して、シール部の中間部を分断するとともに、屈曲部１００ａ側の端部に開封ノッチＮを形成する。
その結果、ガセット爪８ａが折り畳まれたフィルムｆに囲まれ、三角形ポケット状の折り込み部Ｆ_２が形成される。
このとき、図３に示したように、製袋チューブ２の下方は、横断状にシールされて底面を形成するが、折り込み部Ｆ_２にガセット爪８ａが収められて三角形状に広げられているので、ガセット爪８ａの傾斜角α_１に略沿う傾斜を有する平面視略五角形状の底面が形成される。また、側面ｆ_１は、短側面２ｂに案内されて所定幅に拡開された状態とされている。側面ｆ_１はヘム付き包装袋１００の底面１００ｃを構成するものである。
また、加熱シールに際して、側面ｆ_１側の側面ｆ_２、ｆ_２がガセット爪８ａの底面に沿って折り畳まれるが、側面ｆ_３側では折り畳まれないので、本実施形態では、予め、ガセット爪８ａ、シーラカッタ９を傾斜させて配置することにより、フィルムｆを効率的に利用して無駄を排し、同時に充満率が向上できるようになっている。

この状態で、製袋チューブ２内部に被包装物（不図示）を上方から充填する。すると被包装物は、図７（ａ）に示したように、製袋チューブ２中を落下後、被包装物の自重により略五角形状の底面の傾斜沿って移動し、側面整形ガイド２Ａの下方を通って、側面整形ガイド２Ａの先端方向から順次充填される。このとき、切欠き部２Ｂが設けられているので、後続の被包装物は切欠き部２Ｂから側面ｆ_４、ｆ_４を外側に押し開いてふくらませるように充填されていく。すなわち、側面整形ガイド２Ａ、切欠き部２Ｂの下方から底面に向かう空間がガイド部材により固定されない自由な充填空間とされ、しかも下側に傾斜して設けられるので、シールにより次第に先細とされた空間であっても、効率よく被包装物を充填できるという利点がある。また、可撓性を有するフィルムｆの側面ｆ_４が押し開かれるので、被包装物が液体や移動性に富む粉粒体である場合には、側面整形ガイド２Ａの等辺の側方からより上方にも充填されるので、一層充填効率が向上するものである。

一方、シーラカッタ９の下方では、上記ガセット爪８ａが進出するのと略連動して、ガセットガイド８ｂが進出される。すなわち、ガセット爪８ａの先端とガセットガイド８ｂの先端とが協働して側面ｆ_１を折り込むことにより、折り込み部Ｆ_２と同じ深さの折り込み部Ｆ_１をシール部の下方に形成する。その際、ガセットガイド８ｂを側面視大略三角形状の板状部材から構成しているので、ガセットガイド８ｂが進出されると、ガセットガイド８ｂは下端で被包装物に線状に接するのみで、被包装物を上方から押しつぶしたり均したりすることなく側面ｆ_１を折り込むことできる。その結果、シール部近傍の側面ｆ_２、ｆ_１が被包装物の充填態様に沿って円滑に折り込まれるという利点がある。また、被包装物がつぶされないという利点がある。

被包装物が所定量充填されると、シーラカッタ９Ａ、９Ｂが離間するとともに、ガセット爪８ａ、ガセットガイド８ｂが待避される。それにより下方の前工程で充填済みのヘム付き包装袋１００Ｂが分離されて完成される（図３参照）。
そして、フィルムｆを間欠駆動し、フィルムｆの上方で、上記に説明した工程を繰り返すことにより、ヘム付き包装袋１００を順次製造することができる。

以上に説明したように、本実施形態の製袋充填装置１によれば、ヘムｈにより周囲を囲まれた底面を有するガセット袋であるヘム付き包装袋１００を製造することができる。その際、底面１００ｃを被包装物の充填時に拡開した状態で形成できるので、充填後に改めて底部を拡開したりすることなく、安定して自立させることが可能な底部が形成できるものである。特に、周囲がヘム付きとされているので、倒れにくいため自立性が高い。また、着座させたときの自立姿勢のばらつきがなくなるので、袋姿が揃って美しいものとすることができる。そこで、ディスプレイ効果が高くなり、書品性の高い包装袋とすることができるという利点がある。

なお、上記の説明におけるガセット形成機構は、一例であって、本発明の技術的思想の範囲であれば、側面整形ガイド、切欠き部、ガセット爪、ガセットガイドの実施形態は上記形態に限定されるものではないことは言うまでもない。

本発明の実施形態に係るヘム付き包装袋の概略構成および自立状態を説明するための斜視説明図である。 本発明の実施形態に係るヘム付き包装袋を製袋するための製袋充填装置の概略構成を説明するための側面説明図である。 同じく本実施形態の要部を説明するための斜視説明図である。 同じく本実施形態の平面説明図である。 本実施形態のシーラカッタを説明するための部分拡大図およびＡ視説明図である。 本発明の実施形態に係る製袋充填装置の動作を説明するための平面視の工程説明図である。 同じく本実施形態の側面整形ガイドおよび切欠き部の作用を説明するための正面説明図および裏面説明図である。

符号の説明

１ 製袋充填装置（自立袋の製袋装置）
２ 製袋チューブ
２Ａ 側面整形ガイド
２Ｂ 切欠き部
３ 製袋ガイド
４ ヘム形成機構
８ａ ガセット爪
８ｂ ガセットガイド
９、９Ａ、９Ｂ シーラカッタ
９ｄ Ｉノッチカッタ
１０ ガセット形成機構
１１、１２ ガイド壁
１３ 押圧ガイド
１５ 張り出しガイド
１７ ヘムシーラ
１００、１００Ａ、１００Ｂ ヘム付き包装袋（自立袋）
１００ａ 屈曲部（フィルム屈曲部）
１００ｂ 側面部
１００ｃ 底面
１００ｄ 底部
Ｆ_１、Ｆ_２ 折り込み部
ｆ フィルム（筒状フィルム）
ｆ_１ 側面（第１の側面）
ｆ_２ 側面（第２の側面）
ｆ_３ 側面（第３の側面）
ｆ_４ 側面
ｈ ヘム
Ｎ 開封ノッチ
Ｓ_１ 第１シール部（シール部）
Ｓ_２ 第２シール部（シール部）

Claims (4)

1. フィルムを製袋チューブに挿通させて筒状フィルムに形成し、前記筒状フィルムの周方向に対向する第１の側面及び第３の側面と該第１及び第３の側面に挟まれた一対の第２の側面とを有しており、前記第１の側面に自立するための底部を形成するようにした自立袋の製袋装置であって、
   前記製袋チューブの上流側外周部に、前記筒状フィルムの第１の側面の周方向両端に該第１の側面から外方に突出するヘムを形成するヘム形成機構が設けられ、
   前記製袋チューブの下流側下方に、前記それぞれのヘムを対向させつつ前記筒状フィルムを横断してシールすることにより前記筒状フィルムの開口を密閉するシール部を形成するとともに該シール部を長手方向に沿って分断するシーラカッタが設けられ、
   該シーラカッタの上下における前記第１の側面側に、それぞれ前記シール部に近接した第１の側面を前記製袋チューブ内方側に折り込むガセット形成機構が設けられてなり、
   前記ガセット形成機構は、前記筒状フィルムの第１の側面に対向する第３の側面を下流側に向けて先細としつつ外側方向へ張出させるために前記製袋チューブの下流側端部に設けられた側面整形ガイドと、該側面整形ガイドに沿って前記第３の側面が張出される際に、該第３の側面と前記筒状フィルムの第２の側面との交差部近傍を前記製袋チューブの内方側に案内するために前記筒状フィルムの第２の側面に当接する前記製袋チューブの側面に設けられた切欠き部と
   を備えたことを特徴とする自立袋の製袋装置。
2. 前記ガセット形成機構は、
   前記シーラカッタと前記製袋チューブとの間で、前記第１の側面に対して進退して該第１の側面を前記製袋チューブ内方側に折り込むガセット爪と、
   前記シーラカッタの下方近傍で、前記第１の側面に対して進退して該第１の側面を前記製袋チューブ内方側に折り込むガセットガイドとを更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の自立袋の製袋装置。
3. 前記ガセット爪および前記ガセットガイドの進退方向、ならびに前記シーラカッタのシール部形成方向を、前記筒状フィルムの第１の側面側から第３の側面側に向かって前記筒状フィルムの搬送方向の下流側に傾斜させたことを特徴とする請求項２に記載の自立袋の製袋装置。
4. 前記ヘム形成機構が、
   前記筒状フィルムの第２の側面に対向して配置するガイド壁と、
   前記筒状フィルムの第１の側面を押圧して前記第１および第２の側面の交差部にヘムを突出形成する押圧ガイドと、
   該押圧ガイドとの間に前記ヘムを挟んで加熱シールするヘムシーラとからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の自立袋の製袋装置。

Images