JP4463060B2 - 角底袋のための縦形製袋充填包装機 - Google Patents

Description

本発明は、縦形製袋充填包装機に係わり、特に、その両側面に折込み襞いわゆるガゼットの備えていない角底袋を成形する包装機に関する。

この種の角底袋を成形するにあたり、角底の形成時、角底の両側から突出する左右の三角耳の処理が問題となる。例えば、角底の形成後、袋の側面に向けて三角耳を折り上げ、この三角耳を袋の側面に接着処理するようにした縦形製袋充填包装機（特許文献１）や、また、その耳自体を切断処理するようにした縦形製袋充填包装機（特許文献２）が知られている。
米国特許第4562691号明細書 特開2002-284103号公報

特許文献１の包装機は、左右の三角耳を角底袋の側面に接着するため、三角耳への接着剤の塗布装置やプッシャ、又は、熱溶着のための熱風源等を必要とし、その構造が複雑化する。また、特許文献１の包装機により成形される角底袋は左右の三角耳が側面に露出するため、側面に印刷する際、その印刷に制約を受けるばかりでなく、角底袋自体の見栄えが悪い。

一方、特許文献２の包装機により成形される角底袋は上述の不具合を有していないが、ここでの包装機は、耳の切断機構に加えて、横シールのコーナカットやボトムサイドシールのための機構等が不可欠となり、その構成は特許文献１の包装機に比べても複雑である。
本発明は上述の事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、簡単な構成にして見栄えの良い角底袋を成形することができる縦形製袋充填包装機を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明は、充填チューブに沿いフィルム包材を繰り出しながら前記充填チューブの回りに縦シールを有した角筒状のフィルム筒に形成する過程にて、フィルム筒に対して、その繰出し方向に所定の間隔を存した横シールの形成並びに横シールの切断を被包装物の充填を伴いながら繰り返し、角底を有した袋を個々に成形する縦形製袋充填包装機において、充填チューブの下方に配置され、フィルム筒の前後方向に離間した開位置と閉位置との間にて移動可能であり、閉位置にてフィルム筒に横シールを形成するとともに、この横シールの直上に充填チューブの下端と協働して平坦底を形成する一対の横シールバーと、充填チューブの左右両側にて横シールバーの移動方向と直交する左右方向に移動可能に配置され、横シールの形成時、平坦底の両側縁から突出する三角耳を閉位置にある横シールバーとの間にて挟み付け、三角耳の内面同士をヒートシールする一対の耳シールバーと、一方の横シールバー内から他方の横シールバーに向けて突出可能に設けられ、横シールの形成後、横シールの位置にてフィルム筒を切断し、横シールを平坦底に連なるボトムシールと、このボトムシール下側のトップシールとに形成する切断ナイフと、充填チューブの前後方向片側にて、その前後に移動可能に配置され、一対の横シールバーが閉位置から開位置に向けて移動する際、平坦底に向けて移動してボトムシールを平坦底及び三角耳の下面に折込んで互い重ね合わせ、これらボトムシール、平坦底及び三角耳自体の熱により互いにヒートシールさせるボトム折込みプレートと、充填チューブの左右両側にて、左右方向に移動可能に配置され、ボトムシールの折込み後、平坦底に向けて移動し、三角耳を平坦底の下面に折り込んで互いに重ね合わせ、これら三角耳及び平坦底自体の熱により互いにヒートシールさせる一対の耳折込みプレートとを備えている（請求項１）。

上述の包装機によれば、一対の横シールバーが閉位置に移動し、フィルム筒に横シールが形成されたとき、横シールバーは充填チューブの下端と協働してフィルム筒に平坦底を形成する。そして、一対の耳シールバーは平坦底の形成に伴い、平坦底の両側から左右に突出する三角耳を横シールバーとの間にて挟み付ける。
それ故、三角耳の内面同士は耳シールバー及び横シールバーからの熱を受けてヒートシールされるとともに、平坦底の下面もまた一対の横シールバーからの熱により加熱された状態にある。

この後、フィルム筒内に充填チューブを通じて被包装物の充填が開始されるが、この際、三角耳はヒートシールされているので、三角耳内に被包装物が侵入することはなく、三角耳は平坦状態に維持される。
また、横シールの形成後、横シールは切断ナイフにより切断され、平坦底に連なるボトムシールと、トップシールとに分離される。

この後、一対の横シールバーが閉位置から開位置に向けて移動する際、ボトムシール折込みプレートが平坦底に向けて移動し、ボトムシールを平坦底及び三角耳の下面に折込む。この折込み時点では、ボトムシール、平坦底及び三角耳の下面は共に高温状態にあるから、折り込まれたボトムシールは平坦底及び三角耳の表面にヒートシールされる。
この後、ボトムシール折込みプレートが平坦底から退避した後、一対の耳折込みプレートは平坦底に向けて移動し、三角耳を平坦底の下面に折込む。この折込み時点でも、三角耳及び平坦底の下面に高温状態にあり、折り込まれた三角耳は平坦底の下面にヒートシールされる。

一対の耳折込みプレートが平坦底から退避されると、フィルム筒は被包装物の充填を受けながら所定の長さだけ繰出され、そして、充填が完了した後、前述した動作、つまり、角底袋の成形が繰り返される。
好ましくは、包装機は、各横シールバーの下側に弾性部材を更に備えており、これら弾性部材は一対の横シールバーが閉位置に到達する前に、フィルム筒を前後から挟み付け、フィルム筒を左右方向に引き延ばす（請求項２）。

上述した弾性部材は一対の横シールバーが閉じられる前に、横シールを形成すべきフィルム筒の部位を左右に緊張させ、皺の無い横シールが形成される。
また、横シールバーは耳シールバーよりも高いヒートシール温度に加熱されているのが好ましい（請求項３）。この場合、三角耳はその上面よりも下面が高い温度に加熱されるので、下面での熱収縮が上面に比べて大きく、それ故、三角耳はその先端が下がるように変形する。この結果、耳折込みプレートが角底に向けて移動するとき、耳折込みプレートは三角耳の先端と干渉することなく、三角耳を折込む。

請求項１の縦形製袋充填包装機は、平坦底に対するボトムシール及び三角耳のヒートシールをこれら自身の予熱により行うので、ボトムシールや三角耳をヒートシールするためのヒータを別に必要せず、簡単な構成にして角底袋の成形が可能となる。
また、予熱を利用するため、一対の耳シールバー、ボトムシール折込みプレート及び一対の耳折込みプレートは何れもフィルム筒の近傍に配置されることから、これら耳シールバーや折込みプレートの動作が迅速に実施され、この結果、角底袋の成形に要する時間の短縮をも図ることができる。

成形された角底袋の角底はその下面に折り込まれた三角耳を有するので、角底袋の左右の側面全体を印刷面として利用できるばかりでなく、その美観の点でも優れる。
更に、被包装物の充填に先立ち、三角耳はその内面同士がヒートシールされているから、三角耳内に被包装物が侵入することはなく、三角耳の折込みが確実になるばかりでなく、角底の平坦性をも保証される。

請求項２の包装機は、横シールでの皺の発生を防止できるから、綺麗な角底袋を成形でき、請求項３の包装機は三角耳の折込みを確実に行うことができる。

図１に示す縦形製袋充填包装機は垂直な充填チューブ２を備え、充填チューブ２はその上端から被包装物の充填を受けることができる。充填チューブ２の上端部にはフォーマ４が取り付けられており、このフォーマ４を介してフィルム包材Ｆが充填チューブ２に導かれている。
フィルム包材ＦはフィルムロールＦＲから繰出され、そして、フォーマ４を通過する際、充填チューブ２の回りに円筒状に形成される。また、フォーマ４の直下には合掌ガイド（図示しない）が配置され、この合掌ガイドはフィルム包材Ｆの両側縁を互いに合掌形態にして重ね合わせた合掌縁を形成する。

なお、図１には示されていないが、フィルム包材Ｆにはその繰出し過程にて、一定の間隔を存してジッパテープが付着される。
合掌ガイドの下方には、充填チューブ２の左右にフィルムフィーダ６がそれぞれ配置されている。これらフィルムフィーダ６はサクションベルトからなり、このサクションベルトに筒状のフィルム包材Ｆを吸着しながら充填チューブ２に沿って繰り出すことができる。

また、合掌ガイドの下方には縦シーラ８が配置されている。縦シーラ８は充填チューブ２の周方向でみて、フィルムフィーダ６間に位置付けられ、充填チューブ２に沿って延びている。縦シーラ８は左右の縦シールバー１０からなり、これら縦シールバー１０はヒータ（図示しない）をそれぞれ内蔵し、縦シールバー１０間にフィルム包材Ｆにおける合掌縁の通過を許容するギャップが確保されている。

フィルム包材Ｆの繰出しに伴い、その合掌縁が縦シールバー１０間を通過する際、合掌縁、つまり、フィルム包材Ｆの両側縁は互いにヒートシールされ、フィルム包材Ｆに縦シールＶＳが形成される。この時点で、フィルム包材Ｆは完全な筒状に形成される。
更に、縦シーラ８の下方には折込み片１２が配置され、この折込み片１２は縦シールＶＳを片側に折込んで横に寝かせる。

図１から明らかなように充填チューブ２の下端部は矩形形状をなしており、これにより、筒状のフィル包材Ｆは充填チューブ２の下端部にて、角筒状のフィルム筒ＦＴに形成される。
図２に示されるように充填チューブ２の下方には横シーラ１４が配置され、この横シーラ１４は一対の横シールバー１６ａ，１６ｂを有する。これら横シールバー１６ａ，１６ｂは矩形の断面形状をなし、互いに対向したシール面１７を有するとともに、複数のヒータ１８をそれぞれ内蔵する。一対の横シールバー１６ａ，１６ｂは図２に示すようにフィルム筒ＦＴの前後方向に離間して配置され、そして、前後方向に往復動可能である。即ち、一対の横シールバー１６ａ，１６ｂは充填チューブ２直下の互いに近接した閉位置と、この閉位置から離間した開位置との間にて移動可能である。

また、一方の横シールバー１６ａは、そのシール面１７から突出可能な切断ナイフ２０を内蔵し、他方の横シールバー１６ｂはそのシール面１７に切断ナイフ２０を受け入れ可能な溝２２を有する。
更に、横シールバー１６ａ，１６ｂの下側には弾性部材としてリーフばね２４がそれぞれ取付けられている。これらリーフばね２４はその横シールバー１６に沿って延び、その中央部がシール面１７から突出するような弓状をなしている。

この実施例の場合、横シールバー１６ｂが開位置にあるとき、この横シールバー１６ｂの直上にはボトムシール折込みプレート２６が配置され、このボトムシール折込みプレート２６もまた横シールバー１６ｂと同様にフィルム筒ＦＴの前後方向に往復動可能である。
更に、充填チューブ２の左右両側には一対ずつの耳シールバー２８及び耳折込みプレート３０がそれぞれ配置され、これら耳シールバー２８及び耳折込みプレート３０は何れも横シールバー１６ａ，１６ｂよりも上側に位置付けられている。

耳シールバー２８は充填チューブ２の下端に向けて先細形状をなした先端部を備え、この先端部は水平な下面と、充填チューブ２の下端に向けて下方に傾斜した上面とから形成されている。
耳シールバー２８はヒータ３２を内蔵しており、このヒータ３２は耳シールバー２８を所定の温度に加熱するが、耳シールバー２８の加熱温度は、ヒータ１８による横シールバー１６ａ，１６ｂの加熱温度よりも低い。即ち、横シールバー１６ａ，１６ｂのヒートシール温度は耳シールバー２８よりも高い。

更に、一対の耳シールバー２８は充填チューブ２の左右方向、つまり、一対の横シールバー１６ａ，１６ｂの開閉方向とは直交する方向に往復動可能である。
一方、一対の耳折込みプレート３０は耳シールバー２８の下側に位置し、耳シールバー２８と同様に充填チューブ２の左右方向に往復動可能となっている。
一対の横シールバー１６ａ，１６ｂが図２に示す開位置から充填チューブ２の下端直下の閉位置に向けて往動されると、ボトムシール折込みプレート２６もまた横シールバー１６ｂとともに充填チューブ２の下端に向けて移動する。また、このとき、一対の耳シールバー２８もまた充填チューブ２の下端に向けて移動する。

一対の横シールバー１６ａ，１６ｂはその下側にリーフばね２４を備えているので、これら横シールバー１６ａ，１６ｂが閉位置に到達する前に、前後のリーフばね２４は図３に示すようにフィルム筒ＦＴを前後から挟み付ける。この際、リーフばね２４はその中央部が突出した弓形をなしているので、リーフばね２４はフィルム筒ＦＴをその中央から押し潰しながら、フィルム筒ＦＴを左右両側に引き延ばす。

それ故、一対の横シールバー１６ａ，１６ｂが閉位置に位置付けられたとき、これら横シールバー１６ａ，１６ｂはフィルム筒ＦＴに皺を生じさせることなく、フィルム筒Ｆを挟み付けることができ、そして、フィルム筒ＦＴをその前後から加熱してヒートシールし、フィルム筒ＦＴに横シールを形成する。
上述したリーフばね２４の皺伸ばしはその厚みが薄く、その腰が弱いフィルム包材Ｆに有効である。

また、横シールの形成時には、横シールバー１６ａ及びボトムシール折込みプレート２６が充填チューブ２の前後から充填チューブ２の下端直下に進入するので、これら横シールバー１６ａ及びボトムシール折込みプレート２６は充填チューブ２の下端と協働し、横シールの直上位置にてフィルム筒ＦＴに平坦底を形成する。
一方、一対の横シールバー１６ａ，１６ｂが閉位置に位置付けられると同時に、図４に示すように左右一対の耳シールバー２８はその先端部が充填チューブ２の下端両側にそれぞれ位置付けられる。これら耳シールバー２８は前述した平坦底の形成に伴い、この平坦底の両側から突出する三角耳を横シールバー１６ａ，１６ｂと間にて挟み込む。

なお、この実施例の場合、ボトムシール折込みプレート２６は横シールバー１６ｂとともにその閉位置まで既に移動しており、しかも、充填チューブ２の下端幅よりも十分に広い幅を有しているので、三角耳は横シールバー１６ａ側ではこの横シールバー１６ａと耳シールバー２８との間にて直接に挟み込まれ、横シールバー１６ｂ側ではボトムシール折込みプレート２６が介在した状態で、横シールバー１６ｂと耳シールバー２８との間に間接的に挟み込まれる。

耳シールバー２８及び一対の横シールバー１６ａ，１６ｂは共に加熱状態にあるので、三角耳はその上下からの加熱を受け、その内面同士がヒートシールされる。ここで、三角耳のヒートシール領域は三角耳の全域であってもよいし、又は、三角耳の底辺領域のみであってもよい。
図５は一対の横シールバー１６ａ，１６ｂによる横シールの形成が完了した状態を示し、図５中、横シール、平坦底及び三角耳のそれぞれには参照符号ＣＳ，ＦＢ，Ｅが付されている。

横シールＣＳの形成後、横シールバー１６ａから横シールバー１６ｂに向けて切断ナイフ２０が突出し、切断ナイフ２０は図５中の１点鎖線で示す切断ラインＣＬにて横シールＣＳを切断する。この結果、横シールＣＳは、図６に示されるように平坦底ＦＢに連なるボトムシールＢＳと、ジッパテープＧＴ側のトップシールＴＳとに分離される。
この後、一対の横シールバー１６ａ，１６ｂは閉位置から開位置に向けて復動されるが、ボトムシール折込みプレート２６は図７に示されるようにボトムシールＢＳに向けて更に移動し、ボトムシールＢＳを平坦底ＦＢ及び三角耳Ｅに対して折込む。

この折込み時、ボトムシールＢＳや平坦底ＦＢ及び三角耳Ｅの下面温度は未だ十分に高く、折り込まれたボトムシールＢＳは図８に示すように平坦底ＦＢ及び三角耳Ｅの下面に予熱によりヒートシールされる。
ここで、ボトムシールＢＳの折込みに先立ち、充填チューブ２内を通じて被包装物の充填が既に開始され、平坦底ＦＢの内面上には被包装物が堆積し、しかも、三角耳Ｅは耳シールバー２８より上方から押さえ付けられている状態にある（図４参照）。それ故、ボトムシールＢＳの折込み時には、ボトムシール折込みプレート２６と平坦底ＦＢ及び三角耳Ｅとの間にボトムシールＢＳが良好に挟み付けられることになり、ボトムシールＢＳの確実なヒートシールが可能となる。

また、被包装物の充填時、三角耳Ｅは前述したヒートシールを既に受けているので、被包装物が三角耳Ｅ内に侵入するようなこともない。
この後、ボトムシール折込みプレート２６が平坦底ＦＢ及び三角耳Ｅから退避すると、図９に示されるように一対の耳シールバー２８が充填チューブ２から離れる方向に復動し、これに対し、左右の耳折込みプレート３０は充填チューブ２の下端に向けて移動される。

ボトムシール折込みプレート２６が三角耳Ｅから逃げると、三角耳Ｅは図９に示されるように、その先端が下方に下がる。これは、横シールバー１６ａ，１６ｂのヒートシール温度が耳シールバー２８のヒートシール温度よりも高く、三角耳Ｅの下面での熱収縮がその上面での場合よりも大となることに起因する。
それ故、左右の耳折込みプレート３０は三角耳Ｅの先端と干渉することなく、その底辺近傍に当たり、三角耳Ｅを平坦底ＦＢに向けて確実に折込みことができる。

ここでの折込み時にも、平坦底ＦＢ及び三角耳Ｅの下面温度は十分に高く、折り込まれた三角耳Ｅは図５に示されるように平坦底ＦＢにヒートシールされ、この結果、その下面に三角耳Ｅを有した角底ＲＢが成形される。
この後、左右の耳折込みプレート３０が角底ＲＢから退避した後、被包装物の充填を継続しながらフィルム筒ＦＴが所定の長さだけ繰出される。そして、被包装物の充填完了後、上述した角底ＲＢの成形動作が繰り返され、この過程にて、次の横シールＣＳが切断分離されることで、図１０に示すように角底ＲＢ及びジッパテープＧＴを有した角底袋Ｐが成形される。

上述した角底袋Ｐの成形にあたり、ボトムシールＢＳや三角耳Ｅのヒートシールに予熱を利用することから、図２から明らかなように前述したボトムシール折込みプレート２６、一対ずつの耳シールバー２８及び耳折込みプレート３０は充填チューブ２の下端周囲に纏めて配置され、これらプレート及びバー２６，２８，３０は迅速に作動される。従って、角底ＲＢの成形は短時間で完了し、角底袋Ｐの製造を高速化することができる。

本発明は上述した一実施例に制約されるものではなく、種々の変形が可能である。
一実施例の場合、横シールバー１６ｂが閉位置に向けて移動するとき、ボトムシール折込みプレート２６もまた横シールバー１６ｂとともに移動して、充填チューブ２の下端直下に位置付けられるが、このようなボトムシール折込みプレート２６の移動は横シールＣＳの形成後、横シールバー１６ｂが閉位置から開位置に向けて復動すると同時に実施されてよい。しかしながら、ボトムシール折込みプレート２６が横シールＣＳの形成と同時に既に移動されていれば、ボトムシールＢＳを折込みを迅速に行え、予熱を利用したボトムシールＢＳのヒートシールがより確実になる。

これに関連して、一対の耳折込みプレート３０もまた、三角耳Ｅの折込みに先立ち、耳シールバー２８の近傍まで既に移動されていてもよく、予熱を利用した三角耳Ｅのヒートシールがより確実になる。
更に、一対の横シールバー１６ａ，１６ｂはリーフばね２４の代えて、スポンジ等の弾性部材を備えていてもよい。

一実施例の縦形製袋充填包装機を示した概略斜視図である。 図１の横シーラの周辺をより詳細に示した斜視図である。 一対の横シールバーが閉位置に向けて移動する過程を示した横シーラの側面図である。 一対の横シールバーが図２に示す開位置から閉位置に移動した状態を示す斜視図である。 フィルム筒に形成された横シール及び平坦底を示す斜視図である。 横シールの切断により形成された平坦底のボトムシールを示す斜視図である。 ボトムシールの折込みを説明するための図である。 平坦底及び三角耳の下面にボトムシールが折り込まれた状態を示す斜視図である。 三角耳の折込みを説明するための図である。 成形された角底袋の斜視図である。

符号の説明

２ 充填チューブ
１６ａ，１６ｂ 横シールバー
１８，３２ ヒータ
２４ リーフばね
２６ ボトムシール折込みプレート
２８ 耳シールバー
３０ 耳折込みプレート
ＢＳ ボトムシール
ＣＳ 横シール
Ｅ 三角耳
ＦＴ フィルム筒
ＦＢ 平坦底
ＲＢ 角底
ＶＳ 縦シール

Claims (3)

1. 充填チューブに沿いフィルム包材を繰り出しながら前記充填チューブの回りに縦シールを有した角筒状のフィルム筒に形成する過程にて、前記フィルム筒にその繰出し方向に所定の間隔を存した横シールの形成並びに横シールの切断を被包装物の充填を伴いながら繰り返し、角底を有した袋を個々に成形する縦形製袋充填包装機において、
   前記充填チューブの下方に配置され、前記フィルム筒の前後方向に離間した開位置と閉位置との間にて移動可能であり、前記閉位置にて前記フィルム筒に横シールを形成するとともに、この横シールの直上に前記充填チューブの下端と協働して平坦底を形成する一対の横シールバーと、
   前記充填チューブの左右両側にて前記横シールバーの移動方向と直交する左右方向に移動可能に配置され、前記横シールの形成時、前記平坦底の両側縁から突出する三角耳を前記閉位置にある前記横シールバーとの間にて挟み付け、前記三角耳の内面同士をヒートシールする一対の耳シールバーと、
   一方の横シールバー内から他方の横シールバーに向けて突出可能に設けられ、前記横シールの形成後、前記横シールの位置にて前記フィルム筒を切断し、前記横シールを前記平坦底に連なるボトムシールと、このボトムシール下側のトップシールとに形成する切断ナイフと、
   前記充填チューブの前後方向片側にて、その前後に移動可能に配置され、前記一対の横シールバーが前記閉位置から前記開位置に向けて移動する際、前記平坦底に向けて移動して前記ボトムシールを前記平坦底及び前記三角耳の下面に折込んで互い重ね合わせ、これらボトムシール、平坦底及び三角耳自体の熱により互いにヒートシールさせるボトム折込みプレートと、
   前記充填チューブの左右両側にて、前記左右方向に移動可能に配置され、前記ボトムシールの折込み後、前記平坦底に向けて移動し、前記三角耳を前記平坦底の下面に折り込んで互いに重ね合わせ、これら三角耳及び平坦底自体の熱により互いにヒートシールさせる一対の耳折込みプレートと
   を具備したことを特徴とする角底袋のための縦形製袋充填包装機。
2. 前記各横シールバーの下側に設けられ、前記一対の横シールバーが閉位置に到達する前に、前記フィルム筒を前後から挟み付け、前記フィルム筒を左右方向に引き延ばす弾性部材を更に具備したことを特徴とする請求項１に記載の角底袋のための縦形製袋充填包装機。
3. 前記横シールバーは前記耳シールバーよりも高いヒートシール温度に加熱されていることを特徴とする請求項１又は２記載の角底袋のための縦形製袋充填包装機。

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