JP4651459B2 - 縦形製袋充填包装機及び製袋充填包装方法 - Google Patents

Description

本発明はフィルム材から被包装物が充填された包装袋を製造する縦形製袋充填包装機及び製袋充填包装方法に係わり、より詳しくは、包装袋として扁平なトップシールを有したガセット袋を製造する縦形製袋充填包装機及び製袋充填包装方法に関する。

包装袋にはその両側にガセット（折込み部）を形成したガセット袋があり、粉状物の包装に適したガセット袋として、扁平なトップシールを有するガセット袋が知られている。
特許文献１は、この種のガセット袋を順次製造する縦形製袋充填包装機を開示しており、この包装機によれば、先ず、製袋チューブの回りにフィルム材を筒状に成形した後、フィルム材の両側縁を縦シールしてフィルム筒を形成する。フィルム筒は、その内周面に裏板を宛がわれて角筒に成形され、得られた角筒に両側から縦板が突き込まれるが、このとき角筒の下端はフリー状態にあり、角筒の両側に折込み部が形成される。この後、角筒の下端には横シーラにより折込み部間に亘るボトムシールが形成され、このボトムシールよりも上方の角筒内部に製袋チューブを通じて被包装物が充填される。そして、角筒には、充填された被包装物よりも上方の部分に横シーラにより扁平なトップシールが形成され、このトップシールよりも上方にて角筒を切断することで、１個のガセット袋が製造される。
特許第2673246号公報

しかしながら、上述した従来技術の縦形製袋充填包装機には、トップシール及びボトムシールを同時ではなく別々に形成するため、包装袋の製造速度が遅いという問題がある。
また、この包装機には、縦板を角筒に突き込んだときに、角筒の下端がフリー状態にあるため、形成された折込み部に皺が寄り、折込み部やボトムシールの形状が綺麗にならないという問題がある。

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、扁平なトップシール及び両側の折込み部間に亘るボトムシールを有するガセット袋を綺麗な形状にて高速で製造可能な縦形製袋充填包装機及び製袋充填包装方法を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明によれば、扁平なトップシール及び両側の折込み部間に亘るボトムシールを有し、内部に被包装物を収容した包装袋を順次製造する縦形製袋充填包装機において、上下方向に延びる製袋チューブを有し、前記製袋チューブの回りにてフィルム材を筒状に成形するとともに前記フィルム材の両側縁を縦シールし、得られたフィルム筒を前記製袋チューブの下方に繰出す筒形成手段と、前記製袋チューブの下方に設けられ、繰出された前記フィルム筒を下方に向けて案内しながら角筒に成形する角筒成形ガイドと、前記折込み部を形成するのに先立って、前記角筒の両側面に前記折込み部の下端をそれぞれ規定する一対の分離線を付与する分離線付与手段と、前記角筒成形ガイドの近傍に配置され、前記分離線よりも上側の前記角筒の部位に突き込まれて前記折込み部を形成する作動位置と前記角筒の通過を許容する待機位置との間を互いに逆向きに水平移動可能な一対の折込みガイドと、前記角筒成形ガイドよりも下方に配置され、前記折込み部が形成された前記角筒における前記分離線よりも下側の部位に前記トップシールを形成し且つ上側の部位に前記ボトムシールを形成する閉位置と前記角筒の通過を許容する開位置との間を前記折込みガイドの移動方向とは直交する水平方向に移動可能な一対のヒータブロックと、前記ボトムシールよりも上方の前記角筒の部位に前記被包装物を充填する充填手段と、前記ボトムシールと前記トップシールとの間を、前記一対の分離線間に亘り分断する切断ナイフとを具備したことを特徴とする縦形製袋充填包装機が提供される（請求項１）。

前記分離線付与手段は、前記一対の折込みガイドの上方に配置され、前記フィルム筒に前記分離線を形成可能な一対の切れ目カッタを含むことができる（請求項２）。
前記分離線は、前記製袋チューブに供給される前の前記フィルム材に形成された穿孔列からなってもよい（請求項３）。
前記角筒成形ガイドは矩形形状の下端面を有したガイド筒からなり、前記折込みガイドは水平な三角折込み板と垂直な補助折込み板とからなり、前記折込みガイド及び前記下端面は互いに協働し、前記角筒に前記折込み部を含む角底を形成してもよい（請求項４）。

前記角筒成形ガイドは、夫々が前記角筒の稜線を規定し且つ前記角筒の前記両側面に略沿って弾性的に傾動可能な４本のガイドロッドからなり、前記折込みガイドは、前記閉位置にあるとき前記ガイドロッド間に突き込まれる垂直な縦板からなっていてもよい（請求項５）。
前記折込み部が形成されてから前記トップシールが形成されるまでの間に前記分離線の上方に配置され、前記分離線近傍に分布した前記被包装物の一部を吸引する吸引ノズルを更に有してもよい（請求項６）。

また、上記した目的を達成するため、本発明によれば、扁平なトップシール及び両側の折込み部間に亘るボトムシールを有し、内部に被包装物を収容した包装袋を順次製造する製袋充填包装方法において、上下方向に延びる製袋チューブの回りにてフィルム材を筒状に成形するとともに前記フィルム材の両側縁を縦シールし、得られたフィルム筒を前記製袋チューブの下方に繰出すす筒形成工程と、繰出された前記フィルム筒を角筒に成形する角筒成形工程と、前記折込み部を形成するのに先立って、前記角筒の両側面に前記折込み部の下端をそれぞれ規定する一対の分離線を付与する分離線付与工程と、前記分離線よりも上側の前記角筒の部位に一対の折込みガイドを突き込み、前記折込み部を形成する折込み工程と、前記折込み部が形成された前記角筒における前記分離線よりも下側の部位に前記トップシールを形成し且つ上側の部位に前記ボトムシールを形成する横シール工程と、前記ボトムシールよりも上方の前記角筒の部位に前記被包装物を充填する充填工程と、前記ボトムシールと前記トップシールとの間を、前記一対の分離線間に亘り分断する切断工程とを具備したことを特徴とする製袋充填包装方法が提供される（請求項７）。

本発明の請求項１及び請求項７の縦形製袋充填包装機及び製袋充填包装方法によれば、折込み部の下端を規定する分離線が予め形成された角筒に対し、分離線よりも上側の部位に折込みガイドが突き込まれ、この後、分離線の上下にボトムシール及びトップシールが同時に形成される。このため、この包装機及び包装方法によれば、先に得られる包装袋のトップシールと後に得られる包装袋のボトムシールとを別々に形成する従来技術に比べて、包装袋を高速にて順次製造することができる。

また、この包装機及び包装方法では、トップシール及びボトムシールを同時に形成した後にトップシールとボトムシールとが分断されるので、従来技術の場合のように、折込まれる角筒の部位がフリー状態にはない。つまり、角筒に折込みガイドを突き込むときや、折込み部を形成した角筒の所定部位をヒータブロックにより挟み込むときに、被包装物を収容した角筒の部位が、折込まれる角筒の部位やヒートシールされる角筒の部位の下方に連なっている。このため、折込まれる角筒の部位やヒートシールされる角筒の部位に適度なテンションが加わり、角筒が綺麗に折込まれてヒートシールされる。従って、この包装機及び包装方法によれば、折込み部やトップシール及びボトムシールに皺が寄らず、綺麗な形状の包装袋を製造することができる。

請求項２の縦形製袋充填包装機によれば、一対の折込みガイドの上方に分離線付与手段の一対の切れ目カッタを配置したことで、簡単な構成ながら、角筒の周方向でみて、分離線及び折込みガイドの周方向位置を互いに正確に一致させることができ、綺麗な折込み部を確実に形成することができる。
請求項３の縦形製袋充填包装機は、製袋チューブに供給されるフィルム材に予め分離線が付与されているので、簡単な構成を有する。

請求項４の縦形製袋充填包装機によれば、綺麗な形状の角底を有した包装袋を高速で製造することができる。
請求項５の縦形製袋充填包装機によれば、両側面のそれぞれ一部が綺麗に２つ折りにされた包装袋を高速で製造することができる。
請求項６の縦形製袋充填包装機によれば、前記吸引ノズルが分離線近傍に分布している被包装物の一部を吸引して除去するので、トップシールが形成される角筒の領域から被包装物が除去され、トップシール内への被包装物の噛み込みが防止される。従って、この包装機によれば、トップシールのシール性が向上する。

図１は、一実施例の縦形製袋充填包装機により製造されるガセット袋ＧＢを示しており、ガセット袋ＧＢの内部には、被包装物ＣＴとして、例えばコーヒ豆等の粒状物や粉状物が収容されている。ガセット袋ＧＢはフィルム材Ｆからなり、ガセット袋ＧＢの背面に沿って上下に延びる縦シールＣＳを有するとともに、上端に扁平なトップシールＴＳを有する。また、ガセット袋ＧＢは下端に角底を有し、角底に沿うようにボトムシールＢＳが折込まれている。この角底は、フィルム材Ｆからなる角筒をその両側面から所定形状に折込んで折込み部ＧＳを形成した後、これら折込み部ＧＳ間に亘るボトムシールＢＳを形成して成形される。更に、ガセット袋ＧＢの上端近傍には、その内側にジッパＺＰが取付けられ、このジッパＺＰにより、トップシールＴＰを切断した後もガセット袋ＧＢを密封可能である。なお、これらのシールＣＳ,ＴＳ,ＢＳは、いずれもヒートシールにより形成されている。

図２は一実施例の縦形製袋充填包装機を概略的に示している。
縦形製袋充填包装機は、ウエブ状をなすフィルム材Ｆの供給手段と、供給手段により供給されたフィルム材Ｆから円筒状のフィルム筒を形成する筒形成手段を有する。
より詳しくは、供給手段は複数のローラＲを有し、これらローラＲはフィルムロールＦＲと筒形成手段の製袋チューブ２との間にフィルム材Ｆの供給経路を規定する。なお、供給経路の途中にはＵチャンバ（図示せず）が設けられ、Ｕチャンバによりフィルム材Ｆのテンションが調整される。

製袋チューブ２は垂直に設けられ、フィルム材Ｆは製袋チューブ２の上部に供給される。製袋チューブ２の上部にはフォーマ４が取り付けられ、フォーマ４は製袋チューブ２の上部を囲んでいる。フィルム材Ｆは、フォーマ４と製袋チューブ２との間を下方に向けて通過し、この通過の際に製袋チューブ２の回りにて丸められる。
製袋チューブ２の正面からみて左右両側には、一対のフィードベルト６がフォーマ４よりも下方に位置して配置されている。図２には、一方のフィードベルト６のみを図示したけれども、これらフィードベルト６はサクションベルトからなり、フィルム材Ｆを吸着した状態で間欠的に走行可能である。フィードベルト６の間欠的な走行に伴い、フォーマ４を通過する際に丸められたフィルム材Ｆが製袋チューブ２の外周面に沿って引き下され、引き下されたフィルム材Ｆは製袋チューブ２の回りにて円筒状に成形される。

また、製袋チューブ２の正面側には、フォーマ４よりも下方に位置して縦シーラ８が配置されており、縦シーラ８と一対のフィードベルト６とでは、９０°の角度を存して周方向位置が互いに異なる。縦シーラ８は、製袋チューブ２の回りにて円筒状に成形されたフィルム材Ｆの両側縁を縦シールし、これにより製袋チューブ２の回りに、縦シールＣＳを有した円筒状のフィルム筒が形成される。

このようにして得られたフィルム筒は、一対のフィードベルト６の間欠的な走行に伴い、製袋チューブ２に沿って更に下方に向けて間欠的に繰出される。なお、縦シーラ８の下方には折込み片（図示せず）が配置され、折込み片は縦シールＣＳをフィルム筒に向けて折込む。
更に、製袋チューブ２の下端部の左右両側には、製袋チューブ２の径方向に互いに離間した一対の切れ目カッタ１２が配置され、切れ目カッタ１２の周方向位置は、フィードベルト６の周方向位置にそれぞれ一致している。これら切れ目カッタ１２は、製袋チューブ２に対して水平方向に接離可能であり、製袋チューブ２に当接してフィルム筒に直線状の切れ目を形成する作動位置と、フィルム筒の通過を許容する待機位置との間を周期的に往復可能である。

製袋チューブ２の下端には、フィルム筒を角筒に成形する角筒成形ガイドとして、ガイド筒１４が同軸的に連なっている。図３に拡大して示したように、ガイド筒１４は円形の上端と長方形の下端面とを有し、ガイド筒１４の下端面と切れ目カッタ１２との間の上下方向での距離は、ガセット袋ＧＢの高さに略等しい。ガイド筒１４は、その下端面の短辺を底辺とする二等辺三角形の一対の側面１６を有し、これら側面１６は、製袋チューブ２の周方向でみて、切れ目カッタ１２と同じ周方向位置にそれぞれ位置付けられている。また、ガイド筒１４の外周面は、下端面の長辺を底辺とする二等辺三角形の一対の前後面１８と、これら前後面１８と側面１６との間に位置する曲面とを含む。

フィルム筒は、ガイド筒１４の外周面に沿って下方に繰出される際、これら前後面１８及び側面１６を介して角形の角筒に成形される。切れ目カッタ１２によりフィルム筒に形成された切れ目は、角筒の側面にそれぞれ位置付けられ、角筒の側面を厚さ方向全体に亘り延びる。
なお、製袋チューブ２及びガイド筒１４の内部には、図示しないけれども被包装物ＣＴの供給経路が規定されている。この供給経路の入口にはホッパ１０が取り付けられ、供給経路の出口はガイド筒１４の下端面にて開口している。

ガイド筒１４の直下方には、製袋チューブ２の径方向に互いに離間した一対の三角折込み板２０がそれぞれ水平に配置され、製袋チューブ２の周方向でみて、一対の三角折込み板２０と一対の切れ目カッタ１２とは周方向位置が一致している。三角折込み板２０は切れ目カッタ１２の移動方向と平行な水平方向にて移動可能であり、換言すれば、互いの間に位置した角筒の幅方向に移動可能である。三角折込み板２０は、フィードベルト６による角筒の間欠的な繰出しに連動して、角筒の側面にその先端の三角形の部位がそれぞれ突き込まれる作動位置と角筒の通過を許容する待機位置との間を周期的に往復する。

三角折込み板２０の直下方には、製袋チューブ２の径方向に互いに離間した一対の補助折込み板２２がそれぞれ垂直に配置され、製袋チューブ２の周方向でみて、一対の補助折込み板２２と一対の三角折込み板２０とは周方向位置が一致している。補助折込み板２２も、三角折込み板２０と同じようにその離間方向に水平移動可能であり、三角折込み板２０の移動に連動して、角筒の側面中央にその先端の長方形の部位がそれぞれ突き込まれる作動位置と、角筒の通過を許容する待機位置との間を周期的に往復する。

また、三角折込み板２０の直下方には横シーラ２４が配置され、横シーラ２４は製袋チューブ２の径方向に互いに離間した一対のヒータブロック２６からなる。ヒータブロック２６も水平面内を互いに接離する方向に移動可能であるが、三角折込み板２０の移動方向とヒータブロック２６の移動方向とは互いに直交している。つまり、ヒータブロック２６は、互いの間に位置した角筒の前後方向に移動可能である。ヒータブロック２６は、三角折込み板２０の移動に連動して、角筒をその前後から厚さ方向に挟み込み、挟み込んだ角筒の部位に横シールを形成する閉位置と、角筒の通過を許容する開位置との間を周期的に移動する。

ここで、各ヒータブロック２６は、スリットを介して上下に分離した２つのシール面２８,３０を有し、上側のシール面２８により、順次製造される２つのガセット袋ＧＢのうち後に得られるガセット袋ＧＢのボトムシールＢＳが形成され、下側のシール面３０により先に得られるガセット袋ＧＢのトップシールＴＳが形成される。
なお、上側のシール面２８の長さは、角筒の幅よりも僅かに長いが、下側のシール面３０の長さよりも短い。このため、閉位置にヒータブロック２６があるときに、ヒータブロック２６間にはシール面２８の側方且つシール面３０の直上に空間が区画され、この空間は補助折込み板２２の逃げを形成する。

一方のヒータブロック２６のスリット内には、他方のヒータブロック２６に向けて突出可能な切断ナイフ３２が収容され、切断ナイフ３２は、ヒータブロック２６が閉位置にあるときにそのスリットから突出し、ヒータブロック２６に挟み込まれている角筒の部位を上下に切断可能である。つまり、互いに上下に連なるトップシールＴＰとボトムシールＢＳとを分断可能である。

なお、この切断時、一方のヒータブロック２６から突出した切断ナイフ３２のエッジは、他方のヒータブロック２６のスリットに受入れられる。また、切断ナイフ３２の刃渡りは、ボトムシールＢＳの長さ、つまり角筒の幅よりも僅かに長いが、トップシールＴＳの長さよりは短い。
横シーラ２４の下方にはジッパシーラ３４が配置され、ジッパシーラ３４は、トップシールＴＳの直下に位置するガセット袋ＧＢの内側の部位にジッパＺＰを熱融着により固定する。より詳しくは、ジッパＺＰは互いに噛み合い可能な凹凸のジッパテープからなり、フィルム材Ｆが製袋チューブ２に供給されるよりも前に、互いに噛み合った状態にあるジッパテープの一方がフィルム材Ｆの所定部位に仮付けされる。ジッパシーラ３４は、凹凸のジッパテープが一方のジッパテープを介して仮付けされているガセット袋ＧＢの部位を、その外側から厚さ方向に挟み込むことで、ガセット袋ＧＢの正面及び背面の内側に凹凸のジッパテープをそれぞれ熱融着させ、これによりジッパＺＰがガセット袋ＧＢに本付けされる。

そして、ジッパシーラ３４の下方には、図示しないけれども、得られたガセット袋ＧＢを包装機から搬出するための搬出経路が設けられている。
ここで、図４は、切れ目カッタ１２をその移動手段とともに示している。この移動手段は角形のエアシリンダ３６を有し、エアシリンダ３６のシリンダチューブ３８はブラケット４０を介して包装機のフィードベルト６の取付けフレーム（図示せず）に支持されている。従って、製袋チューブ２の側方にフィードベルト６を配置するのと同時に、切れ目カッタ１２も製袋チューブ２の側方に配置される。

エアシリンダ３６のピストンロッドの先端には取付け部材４２が固定され、この取付け部材４２を介して切れ目カッタ１２はエアシリンダ３６のピストンロッドに固定されている。圧縮空気の給排によりエアシリンダ３６は伸縮し、これに伴い切れ目カッタ１２はその作動位置と待機位置との間を移動する。ここで、取付け部材４２は、エアシリンダ３６のシリンダチューブ３８の側面に摺接するガイド壁４２ａを一体に有し、切れ目カッタ１２の移動は、シリンダチューブ３８の側面により案内される。

図５及び図６は、上述した横シーラ２４の一対のヒータブロック２６とともに、ヒータブロック２６を移動させる移動手段としてのスライダクランク装置４４を示している。クランク装置４４は、ヒータブロック２６の移動方向に互いに離間した一対のスライダ４６を有し、一対のスライダ４６の内側に一対のヒータブロック２６が取付けられている。これらスライダ４６の各々は、互いに平行な一対のサイドフレーム４８により、ヒータブロック２６の移動方向にて移動可能に支持される一方、揺動モータ５０にクランク機構５２を介して連結されている。揺動モータ５０の作動に伴い、クランク機構５２を介して一対のスライダ４６は互いに接離し、もってヒータブロック２６は、二点鎖線で示した閉位置と実線で示した開位置との間を移動する。

図７は、上述した三角及び補助折込み板２０,２２とともに、これら折込み板２０,２２を移動させる移動手段としてのシリンダ装置５４を示しており、シリンダ装置５４はスライダクランク装置４４のサイドフレーム４８に固定された一対のシリンダユニット５６からなる。一対のシリンダユニット５６は、三角及び補助折込み板２０,２２の移動方向にて互いに離間し、これら折込み板２０,２２は一対のシリンダユニット５６の内側に位置している。各シリンダユニット５６は、角形のエアシリンダからなるメインシリンダ５８を有し、メインシリンダ５８のシリンダチューブ６０がサイドフレーム４８上に固定されている。これらメインシリンダ５８は、圧縮空気の給排により、三角及び補助折込み板２０,２２の移動方向にて互いに逆向きに伸縮可能であるが、メインシリンダ５８が伸長するとき、メインシリンダ５８のピストンロッド６２は、シリンダチューブ６０の外端面から外側に向けて突出する。

メインシリンダ５８のシリンダチューブ６０上には、メインシリンダ５８のピストンロッド６２に連結された移動ステージ６４がそれぞれ配置され、メインシリンダ５８の伸縮に伴い、移動ステージ６４は三角及び補助折込み板２０,２２の移動方向に移動可能である。各移動ステージ６４には支持棒６６の根元が固定され、対をなすシリンダユニット５６に向けて突出した支持棒６６の先端に三角折込み板２０が固定されている。

また、シリンダ装置５４は、それぞれが角形のエアシリンダからなる一対のサブシリンダ６８を有する。サブシリンダ６８のシリンダチューブ７０は支持棒６６の直下方に位置して移動ステージ６４に固定され、これらサブシリンダ６８は、圧縮空気の給排により、メインシリンダ５８の伸縮方向と同一方向にて伸縮可能である。サブシリンダ６８が伸長したときに、サブシリンダ６８のピストンロッド７２は、シリンダチューブ７０の内端面から内側に向けて突出し、ピストンロッド７２の先端に補助折込み板２２が固定されている。

なお、補助折込み板２２の先端は、その移動方向でみて、サブシリンダ６８が伸長したときに三角折込み板２０の先端近傍に位置付けられ、サブシリンダ６８が収縮したときに三角折込み板２０の先端よりも移動ステージ６４側に後退する。つまり、メインシリンダ５８が伸長して三角折込み板２０が作動位置にあるときでも、サブシリンダ６８を収縮させることによって、補助折込み板２２のみをヒータブロック２６間の逃げまで移動させることができる。このため、三角折込み板２０が作動位置にあるときにヒータブロック２６を閉位置に移動させても、ヒータブロック２６により補助折込み板２２が挟み込まれることはない。

また、再び図５を参照すると、スライダクランク装置４４とシリンダ装置５４との間にはカム機構が設けられ、カム機構は、ヒータブロック２６の移動時期に対して、三角及び補助折込み板２０,２２の移動時期を調整する。
より詳しくは、カム機構は、カムとして、一方のスライダ４６に固定された２つのカム板７４を有するとともに、カムフォロアとして、移動ステージ６４に固定されたローラ７６を有する。カム板７４のカム面７４ａは、三角折込み板２０の移動方向にて互いに離間したローラ７６に対し内側からそれぞれ当接可能であるとともに、一方のスライダ４６の移動方向に対して傾斜しており、ローラ７６同士を結ぶ直線上でみたカム面７４ａ間の距離は、一方のスライダ４６つまりカム板７４が、２点鎖線で示したように他方のスライダ４６に向けて移動するのに連れて徐々に短くなる。

このカム機構によれば、メインシリンダ５８を伸縮させるときに、カム面７４ａにローラ７６が常に当接するようメインシリンダ５８への空気の給排量を制御することで、スライダ４６の位置に応じてメインシリンダ５８の伸縮量が調整され、もって、ヒータブロック２６の移動時期に対して三角及び補助折込み板２０,２２の移動時期が調整される。
以下、上述した縦形製袋充填包装機を用いてガセット袋ＧＢを順次製造する工程を説明する。

図８は、切断ナイフ３２によりトップシールＴＰからボトムシールＢＳを切り離した後、下端にボトムシールＢＳが残った角筒ＲＣをフィードベルト６の走行により所定長さだけ下方に繰出したときの状態を示している。なお、角筒ＲＣを繰出すときには、切れ目カッタ１２、三角折込み板２０、補助折込み板２２及びヒータブロック２６はいずれも待機位置にある。

繰出された角筒ＲＣの両側面には、三角及び補助折込み板２０,２２を待機位置から作動位置に移動させることで、図９に示したように、三角及び補助折込み板２０,２２が突き込まれる。これら折込み板２０,２２の突き込みにより、ガイド筒１４の下端面近傍に位置付けられた角筒ＲＣの部位が折込まれるが、角筒ＲＣの両側面には、矢印７８で示した位置に切れ目カッタ１２により切れ目８０が形成されており、ガイド筒１４の下端面の短辺と切れ目８０との間に亘る角筒ＲＣの部位が、角筒ＲＣの幅方向内側に向けて折込まれる。

より詳しくは、図１０（ａ）中、一点鎖線及び二点鎖線は山折り線８２ａ〜ｄ及び谷折り線８４ａ〜ｄをそれぞれ示している。山折り線８２ａ，８２ｂは、ガイド筒１４の下端面の短辺及び長辺によりそれぞれ規定され、谷折り線８４ａ，８４ｂは、突き込まれた三角折込み板２０の先端縁によりそれぞれ規定される。また、切れ目８０の上縁の中央から上方に延びる谷折り線８４ｄは、突き込まれた補助折込み板２２の先端縁により規定され、谷折り線８４ｄにより二等分された山折り線８２ｃは、突き込まれた補助折込み板２２の上端縁に沿うように折込まれる。つまり、三角及び補助折込み板２０,２２の突き込みは、山折り線８２ａ,８２ｂよりも下方の角筒ＲＣの部位をガイド筒１４の下端面に向けて引き上げ、山折り線８２ｃは、山折り線８２ａ及び谷折り線８４ａ,ｂにより囲まれた三角形の領域に宛がわれるように折込まれる。なお、切れ目８０の下縁の中央から下方には、山折り線８２ｄが延びている。

三角及び補助折込み板２０,２２の突き込みは、図１０（ｂ）に示したように、これら山及び谷折り線８２ａ〜ｄ,８４ａ〜ｅに沿った角筒ＲＣの折込みをもたらし、切れ目８０の下側の角筒ＲＣの部位を角筒ＲＣの幅方向内側に折込むことなく、切れ目８０よりも上側の角筒ＲＣの部位のみが角筒ＲＣの幅方向内側に向けて折込まれ、折込み部ＧＳを含む角底が形成される。一方、補助折込み板２２の突き込みは、角筒ＲＣの側面を谷折り線８４ｄに沿って２つ折りにすることから、切れ目８０よりも上側の角筒ＲＣの部位は、角筒ＲＣの厚さ方向に潰れるように圧縮変形する。この圧縮変形に伴い、切れ目８０よりも下側の角筒ＲＣの部位は、角筒ＲＣの幅方向でみて角筒ＲＣの両側面から外側に向けて突出し、山折り線８２ｄに沿って折込まれる。

図１１は、三角折込み板２０がその作動位置に移動するのと同時かその直後に、横シーラ２４のヒータブロック２６がその閉位置に移動した状態を示しており、図１１中、ヒータブロック２６は一点鎖線で示されている。閉位置に移動したヒータブロック２６は、ガイド筒１４の下端面直下にて圧縮変形した角筒ＲＣの部位を挟み込み、挟み込んだ角筒ＲＣの部位をその全幅に亘りヒートシールする。このヒートシールにより、ガイド筒１４の下端面と切れ目８０との間にて圧縮変形した角筒ＲＣの部位に、折込み部ＧＳ間に亘るボトムシールＢＳが形成されるとともに、切れ目８０の下側にて圧縮変形した角筒ＲＣの部位に扁平なトップシールＴＳが形成される。

ただし、切れ目８０の直上にボトムシールＢＳが形成されるため、ヒータブロック２６が閉位置に位置付けられる直前に、シリンダ装置５４のサブシリンダ６８を収縮させ、圧縮変形した角筒ＲＣの部位から補助折込み板２２をその待機位置に向けて引き抜く。サブシリンダ６８のみの収縮により引き抜かれた補助折込み板２２は、ヒータブロック２６間の逃げ、つまり、下側のシール面３０の上方まで退避する。

なお、図１０（ａ）の山折り線８２ｄ及び谷折り線８４ｃは、ヒータブロック２６により挟み込まれることで綺麗に折込まれる。つまり、ヒータブロック２６も、ガイド筒１４の下端面、三角及び補助折込み板２０,２２と協働して角筒ＲＣを折込む。
そして、トップシールＴＳ及びボトムシールＢＳを形成した後、切断ナイフ３２を一方のヒータブロック２６から突出させ、ヒータブロック２６により挟み込まれている角筒ＲＣの部位を両側の切れ目８０間に亘り切断する。この切断の後、ヒータブロック２６を閉位置から開位置に移動させることで、図１１の下段に示したように、トップシールＴＳを形成したばかりの１つのガセット袋ＧＢがヒータブロック２６から解放され、解放されたガセット袋ＧＢは包装機の下方から搬出される。

一方、１つのガセット袋ＧＢを解放するのと同時に、ガイド筒１４の回りには、下端にボトムシールＢＳを形成した角筒ＲＣが残される。この残された角筒ＲＣをフィードベルト６により繰出すことで、図８に示した状態が再現される。そして、引き続き図９及び１１を用いて説明した工程を繰り返すことで、次のガセット袋ＧＢを得ることができる。
なお、ガセット袋ＧＢの被包装物ＣＴは、ボトムシールＢＳを形成した後、角筒ＲＣの両側面に三角折込み板２０を突き込むまでの間に、ホッパ１０、製袋チューブ２及びガイド筒１４を通じて、ボトムシールＢＳよりも上側の角筒ＲＣの部分に充填される。

また、切れ目８０は、角筒ＲＣの両側面に三角折込み板２０を突き込む直前までに、図８中の矢印７８で示したように角筒ＲＣの所定の部位に形成されていればよい。この包装機では、ボトムシールＢＳ及びトップシールＴＳの形成時にフィードベルト６が停止することから、フィードベルト６が停止しているときに、切れ目カッタ１２をその作動位置に移動させ、フィルム筒の両側に切れ目８０が形成される。このため、ガイド筒１４の下端面と切れ目カッタ１２との間の上下方向での距離は、ガセット袋ＧＢの高さに略等しく設定されている。

ここで、図１２には、図８，９及び１１に示した各工程での角筒ＲＣ又はガセット袋ＧＢの形状が包装機を除いた状態でそれぞれ示されており、切断ナイフ３２によるトップシールＴＳとボトムシールＢＳとの間での切断位置は、切れ目８０の位置に略一致させられている。このため、トップシールＴＳの上端縁においては、切断ナイフ３２により裁断された部位の両側に、２つ折りにされた切れ目８０の下縁がそれぞれ連なっている。

なお、図８乃至１２では、ボトムシールＢＳは角底に向けて折込まれていないが、ボトムシールＢＳは公知の手法により所望の時期に折込むことができる。
上述した縦形製袋充填包装機は、扁平なトップシールＴＳを有した角底のガセット袋ＧＢの製造に用いられるが、この包装機によれば、折込み部ＧＳの下端を規定する切れ目８０が予め形成された角筒ＲＣに対し、切れ目８０よりも上側の部位に三角及び補助折込み板２０,２２が突き込まれ、この後、一対のヒータブロック２６により切れ目８０の上下にボトムシールＢＳ及びトップシールＴＳが同時に形成される。このため、この包装機によれば、先に得られるガセット袋ＧＢのトップシールＴＳと後に得られるガセット袋ＧＢのボトムシールＢＳとを別々に形成する従来技術の包装機に比べて、ガセット袋ＧＢを高速にて順次製造することができる。

また、この包装機では、トップシールＴＳ及びボトムシールＢＳを同時に形成した後にトップシールＴＳとボトムシールＢＳとが分断されるので、従来技術の場合のように、折込まれる角筒ＲＣの部位がフリー状態にはない。つまり、角筒ＲＣに三角及び補助折込み板２０,２２を突き込むときや、圧縮変形した角筒ＲＣの部位をヒータブロック２６により挟み込むときに、被包装物ＣＴを収容した角筒ＲＣの部位が、折込まれる角筒ＲＣの部位やヒートシールされる角筒ＲＣの部位の下方に連なっている。このため、折込まれる角筒ＲＣの部位やヒートシールされる角筒ＲＣの部位に適度なテンションが加わり、図１０（ａ）に示した山及び谷折り線８２ａ〜ｄ,８４ａ〜ｅに沿って、角筒ＲＣが綺麗に折込まれてヒートシールされる。従って、この包装機によれば、ガセット袋ＧＢにおいて折込まれた部位やトップシールＴＳ及びボトムシールＢＳに皺が寄らず、綺麗な形状のガセット袋ＧＢを製造することができる。

更に、この包装機では、一対の三角折込み板２０の上方に一対の切れ目カッタ１２を配置したことで、角筒ＲＣの周方向でみて、三角折込み板２０及び切れ目８０の周方向位置が正確に合致し、綺麗な折込み部ＧＳを確実に形成することができる。
本発明は上述した一実施例に限定されることはなく、種々変形が可能であり、例えば、直線状の切れ目８０に代えて、図１３及び１４に示したように、２つ以上の直線を組み合わせた谷形形状又は山形形状の切れ目８６,８８を形成してよい。また、切れ目の形状は曲線であってもよく、図１５及び１６に示したように、２つ以上の円弧を組み合わせた形状の切れ目９０,９２を形成してもよい。このように一実施例の包装機によれば、切れ目の形状を変えるだけで、種々の形状を有するガセット袋ＧＢを容易に製造することができる。

ここで、これらの切れ目８６,８８,９０,９２を形成した場合、２つ折りにされた切れ目８６,８８,９０,９２の下縁が水平ではなくなる。そこで、図１３〜図１６では、切断ナイフ３２の切断位置は、各切れ目８６,８８,９０,９２の両端８６ｅ,８８ｅ,９０ｅ,９２ｅの上下位置に略一致させられ、切断ナイフ３２は、トップシールＴＳとボトムシールＢＳとの間を、２つ折りにされた切れ目８６,８８,９０,９２の下縁間を最短距離にて裁断する。

なお、切断ナイフ３２による切断位置は、２つ折りにされた切れ目８６,８８,９０,９２の下縁間を切断可能な範囲で、各切れ目８６,８８,９０,９２の両端８６ｅ,８８ｅ,９０ｅ,９２ｅの上下位置からずれていてもよい。ただし、このように切断ナイフ３２による切断位置がずれている場合、切断ナイフ３２により裁断したときに、フィルム材Ｆの切れ端が発生することがあるため、フィルム材Ｆの切れ端が発生しないよう、切断ナイフ３２による切断位置を各切れ目８６,８８,９０,９２の両端８６ｅ,８８ｅ,９０ｅ,９２ｅの上下位置に略一致させるのが好ましい。

また、上述した一実施例では、トップシールＴＳの下端縁は水平であったけれども、例えば、山形形状の切れ目８８を形成した場合、図１７に示したように、トップシールＴＳの長手方向でみて、トップシールＴＳの下端縁９４がその端部に近付くに連れて位置が徐々に高くなっていてもよい。この場合、トップシールＴＳの下端縁９４とガセット袋ＧＢの側縁により、ガセット袋ＧＢの上端角に略三角形の領域が区画される。この略三角形の領域を一点鎖線９６で示した位置にて切断すれば、ガセット袋ＧＢに、開口面積が小さく、例えばクリップ等により容易に閉塞可能な注ぎ口９８を形成することができる。

更に、上述した一実施例では切れ目８０を形成したけれども、切れ目８０に代えて、図１８に示したように、三角折込み板２０の突き込みにより破断可能な穿孔列９９を形成してもよい。つまり、角筒ＲＣの両側面に、三角折込み板２０の突き込みにより、当該側面を上下に分離させる分離線を形成しておけばよい。なお、穿孔列９９が所定間隔にて予め形成されたフィルム材Ｆを製袋チューブ２に供給すれば、切れ目カッタ１２を省略することができるので好ましい。この場合、切れ目８０とは異なり、穿孔列９９はフィルム材Ｆの供給経路にてロールＲ等に引っ掛かることはなく、そして、穿孔列９９を形成する際に万一切屑が生じたとしても、切屑がガセット袋ＧＢ内に混入するのが防止される。

上述した一実施例では、切れ目カッタ１２の移動手段や、メインシリンダ５８及びサブシリンダ６８にエアシリンダが用いられているが、エアシリンダに代えて油圧シリンダを用いてもよい。ただし、被包装物ＣＴが食用品の場合、エアシリンダを用いるのが好ましい。
また、上述した一実施例では、スライダクランク装置４４とシリンダ装置５４との間にカム機構が設けられていたが、メインシリンダ５８のエアシリンダを油圧シリンダに代えた場合、カム機構を省略してもよい。ただし、メインシリンダ５８にエアシリンダを用いた場合には、エアシリンダの伸長量を圧縮空気の給排のみで正確に制御するのは困難であることから、カム機構を用いるの好ましい。すなわち、カム機構によれば、メインシリンダ５８にエアシリンダを用いた場合でも、三角折込み板２０が作動位置に位置付けられるよりも前にヒータブロック２６が閉位置に位置付けられるのを防止しながら、三角折込み板２０が作動位置に位置付けられるのと同時若しくはその直後にヒータブロック２６を閉位置に位置付けることができ、ガセット袋ＧＢを高速で製造することができる。

図１９は、変形例の縦形製袋充填包装機における製袋チューブ２の下端部近傍を示しており、この包装機では、角筒成形ガイドが、製袋チューブ２の下端から下方に向けて延びる４本のロッド１００からなる。これら４本のロッド１００は、水平面に平行な断面でみて長方形の四隅にそれぞれ位置するよう配置され、製袋チューブ２から繰出されたフィルム筒に内側から摺接することでフィルム筒に４つの稜線を形成し、これによりフィルム筒を角筒ＲＣに成形する。

なお、これらロッド１００は、図２０に示したように、角筒ＲＣの厚さ方向（ヒータブロック２６の移動方向）に圧縮応力が加わったときに、各々の上端を基点として互いの下端同士が近付くよう、角筒ＲＣの両側面に略平行な面内を２点鎖線で示した位置まで弾性的に傾動可能である。
また、この包装機では、再び図１９を参照すると、角筒ＲＣを折込む折込みガイドとして、三角折込み板２０及び補助折込み板２２に代えて、支持棒６６の先端に垂直な縦折込み板１０２が取付けられている。縦折込み板１０２は、その先端の上側の角が斜めに切り落とされており、角筒に突き込む部分が台形形状をなしている。縦折込み板１０２は、２点鎖線で示したように、１対のロッド１００間にて角筒の側面に突き込まれるが、この際、ロッド１００は角筒の厚さ方向に傾動して縦折込み板１０２の突き込みを許容し、これにより角筒の両側面が２つ折りに折込まれる。

更に、この包装機は、補助折込み板２２を有さない代わりに、図１９に示したように、ポンプ１０４に接続された一対のサクションノズル１０６を有し、これらサクションノズル１０６は、閉位置にヒータブロック２６があるときにヒータブロック２６間に区画される空間に固定されている。
この包装機によれば、図２１に示したように、角筒ＲＣに縦折込み板１０２が突き込まれたとき、角筒ＲＣにおいては、切れ目８０よりも上側の部位が角筒ＲＣの幅方向でみて内側に向けて折込まれ、切れ目８０の下側の部位が外側に向けて相対的に突出する。このとき、一対のサクションノズル１０６は、ヒータブロック２６間の空間、つまり、上側のシール面２８の側方であって下側のシール面３０の直上に配置されており、この切れ目８０よりも下側にて外側に突出した角筒ＲＣの部位の直上に位置する。そして、縦折込み板１０２が突き込まれてから、横シーラ２４によりトップシールＴＳが形成されるまでの間、ポンプ１０４は、サクションノズル１０６を通じて切れ目８０近傍に付着している被包装物ＣＴを吸引して除去する。これにより、トップシールＴＳが形成される角筒ＲＣの領域から被包装物ＣＴが除去され、トップシールＴＳ内への被包装物の噛み込みが防止され、トップシールＴＳのシール性が向上する。なお、横シーラ２４のヒータブロック２６は、縦折込み板１０２が突き込まれている状態にあるときに閉位置に移動する。

図２２は、この包装機を用いて、角筒ＲＣから変形例のガセット袋ＧＢを形成する過程を示し、この変形例のガセット袋ＧＢも、上端に扁平なトップシールＴＳを有する。この変形例のガセット袋ＧＢは、その下端に角底を有さないが、下端部の両側にはその幅方向内側に向けて２つに折込まれた折込み部ＧＳをやはり有し、ボトムシールＢＳは折込み部ＧＳ間に亘っている。

なお、この包装機の場合も、トップシールＴＳ及びボトムシールＢＳが同時に形成されるので、変形例のガセット袋ＧＢを高速で順次製造可能である。また、折込み部ＧＳやトップシールＴＳ及びボトムシールＢＳを形成する角筒ＲＣの部位の下方に、被包装物ＣＴを収容した角筒ＲＣの部位が連なっているのに加えて、縦折込み板１０２が突き込まれたときに、４本のロッド１００が角筒ＲＣをその内側から厚さ方向外側に向けて付勢しながら傾動するので、折込み部ＧＳやトップシールＴＳ及びボトムシールＢＳを形成する角筒ＲＣの部位に適度なテンションが加わる。このため、この包装機の場合も、皺のない綺麗な２つ折りの折込み部ＧＳ、トップシールＴＳ及びボトムシールＢＳを有するガセット袋ＧＢを製造することができる。

一実施例の縦形製袋充填包装機により製造されるガセット袋を示した斜視図である。 一実施例の縦形製袋充填包装機の概略構成を示した斜視図である。 図１の包装機における角筒成形ガイド近傍を拡大して示した斜視図である。 切れ目カッタをその移動手段及び製袋チューブの断面とともに示した上面図である。 ヒータブロック及び三角折込み板をこれらの移動手段とともに示した上面図である。 ヒータブロック及びその移動手段を当該移動手段の一部を断面にして示した側面図である。 一方のヒータブロック、角筒成形ガイド及び製袋チューブの一部とともに、切れ目カッタ、三角折込み板及び補助折込み板並びにこれらの移動手段を示した正面図である。 ガセット袋の製造工程を説明するための図であり、ボトムシールを下端に形成した後、下方に繰出された角筒の正面及び底面を示した図である。 ガセット袋の製造工程を説明するための図であり、図８の角筒の両側面に三角折込み板及び補助折込み板を突き込み、折込み部を形成した角筒の正面及び底面を示した図である。 角筒の一方の側面における折込み部の形成を詳細に説明するための斜視図であり、（ａ）は三角折込み板及び補助折込み板を側面に突き込む前の状態、（ｂ）は、三角折込み板及び補助折込み板を側面に突き込んだ後の状態を示す図である。 ガセット袋の製造工程を説明するための図であり、図９の角筒にヒータブロックを押し付けるとともに切れ目カッタを突き込んで、トップシール、ボトムシール及び切れ目を形成した角筒の正面、並びに、これらシールを形成した後、ボトムシールからトップシールを切り離して得られたガセット袋の正面を示した図である。 角筒からガセット袋が形成される過程を示した図であり、図中、左側の角筒は斜視図であり、中央及び右側の角筒及びガセット袋は正面図である。 切れ目が谷形形状の変形例の場合において、角筒からガセット袋が形成される過程を図１２と同様にして示した図である。 切れ目が山形形状の変形例の場合において、角筒からガセット袋が形成される過程を図１２と同様にして示した図である。 切れ目が２つの円弧からなる谷形形状の変形例の場合において、角筒からガセット袋が形成される過程を図１２と同様にして示した図である。 切れ目が４つの円弧からなる谷形形状の変形例の場合において、角筒からガセット袋が形成される過程を図１２と同様にして示した図である。 ガセット袋の上端角に注ぎ口を形成した変形例を説明するための図である。 角筒の側面に、切れ目に代えて穿孔列を形成した変形例を説明するための斜視図である。 変形例の縦形製袋充填包装機における、一方のヒータブロック、サクション装置、ガイドロッド及び製袋チューブの一部とともに、切れ目カッタ及び縦折込み板並びにこれらの移動手段を示した正面図である。 縦折込み板とともに示したガイドロッド及び製袋チューブの側面図である。 図１９の包装機によるガセット袋の製造工程を説明するための図である。 角筒からガセット袋が形成される過程を示した図であり、図中、左側の角筒は斜視図であり、中央及び右側の角筒及びガセット袋は正面図である。

符号の説明

２ 製袋チューブ
１２ 切れ目カッタ（分離線付与手段）
１４ ガイド筒（角筒成形ガイド）
２０ 三角折込み板（折込みガイド）
２２ 補助折込み板（折込みガイド）
２６ ヒータブロック
８０ 切れ目（分離線）
ＧＢ ガセット袋（包装袋）
ＧＳ 折込み部
ＢＳ ボトムシール
ＴＳ トップシール
ＲＣ 角筒

Claims (7)

1. 扁平なトップシール及び両側の折込み部間に亘るボトムシールを有し、内部に被包装物を収容した包装袋を順次製造する縦形製袋充填包装機において、
   上下方向に延びる製袋チューブを有し、前記製袋チューブの回りにてフィルム材を筒状に成形するとともに前記フィルム材の両側縁を縦シールし、得られたフィルム筒を前記製袋チューブの下方に繰出す筒形成手段と、
   前記製袋チューブの下方に設けられ、繰出された前記フィルム筒を下方に向けて案内しながら角筒に成形する角筒成形ガイドと、
   前記折込み部を形成するのに先立って、前記角筒の両側面に前記折込み部の下端をそれぞれ規定する一対の分離線を付与する分離線付与手段と、
   前記角筒成形ガイドの近傍に配置され、前記分離線よりも上側の前記角筒の部位に突き込まれて前記折込み部を形成する作動位置と前記角筒の通過を許容する待機位置との間を互いに逆向きに水平移動可能な一対の折込みガイドと、
   前記角筒成形ガイドよりも下方に配置され、前記折込み部が形成された前記角筒における前記分離線よりも下側の部位に前記トップシールを形成し且つ上側の部位に前記ボトムシールを形成する閉位置と前記角筒の通過を許容する開位置との間を前記折込みガイドの移動方向とは直交する水平方向に移動可能な一対のヒータブロックと、
   前記ボトムシールよりも上方の前記角筒の部位に前記被包装物を充填する充填手段と、
   前記ボトムシールと前記トップシールとの間を、前記一対の分離線間に亘り分断する切断ナイフと
   を具備したことを特徴とする縦形製袋充填包装機。
2. 前記分離線付与手段は、前記一対の折込みガイドの上方に配置され、前記フィルム筒に前記分離線を形成可能な一対の切れ目カッタを含むことを特徴とする請求項１記載の縦形製袋充填包装機。
3. 前記分離線は、前記製袋チューブに供給される前の前記フィルム材に形成された穿孔列からなることを特徴とする請求項１記載の縦形製袋充填包装機。
4. 前記角筒成形ガイドは矩形形状の下端面を有したガイド筒からなり、
   前記折込みガイドは水平な三角折込み板及び垂直な補助折込み板からなり、
   前記折込みガイド及び前記下端面は互いに協働し、前記角筒に前記折込み部を含む角底を形成する
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の縦形製袋充填包装機。
5. 前記角筒成形ガイドは、夫々が前記角筒の稜線を規定し且つ前記角筒の前記両側面に略沿って弾性的に傾動可能な４本のガイドロッドからなり、
   前記折込みガイドは、前記閉位置にあるとき前記ガイドロッド間に突き込まれる垂直な縦板からなる
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の縦形製袋充填包装機。
6. 前記折込み部が形成されてから前記トップシールが形成されるまでの間に前記分離線の上方に配置され、前記分離線近傍に分布した前記被包装物の一部を吸引する吸引ノズルを更に有することを特徴とする請求項５記載の縦形製袋充填包装機。
7. 扁平なトップシール及び両側の折込み部間に亘るボトムシールを有し、内部に被包装物を収容した包装袋を順次製造する製袋充填包装方法において、
   上下方向に延びる製袋チューブの回りにてフィルム材を筒状に成形するとともに前記フィルム材の両側縁を縦シールし、得られたフィルム筒を前記製袋チューブの下方に繰出すす筒形成工程と、
   繰出された前記フィルム筒を角筒に成形する角筒成形工程と、
   前記折込み部を形成するのに先立って、前記角筒の両側面に前記折込み部の下端をそれぞれ規定する一対の分離線を付与する分離線付与工程と、
   前記分離線よりも上側の前記角筒の部位に一対の折込みガイドを突き込み、前記折込み部を形成する折込み工程と、
   前記折込み部が形成された前記角筒における前記分離線よりも下側の部位に前記トップシールを形成し且つ上側の部位に前記ボトムシールを形成する横シール工程と、
   前記ボトムシールよりも上方の前記角筒の部位に前記被包装物を充填する充填工程と、
   前記ボトムシールと前記トップシールとの間を、前記一対の分離線間に亘り分断する切断工程と
   を具備したことを特徴とする製袋充填包装方法。

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