JP4757380B2 - 充填包装方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外箱内に収納された、容易に開封して被収容物を取り出すことができる易開封性を有する包装体を製造することができる充填包装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、常温で固化し加熱すると溶融するチーズ、バター、チョコレート等のいわゆるチーズ状物の充填包装方法として、次に説明するチーズ状物の包装方法が知られている。
【０００３】
図８の（イ）に示すように、フィルムロール１０２より繰り出した合成樹脂製フィルム１０１をカッタ１０３によって切断してフィルム片１０１ａにし、図８の（ロ）に示すように、フィルム片１０１ａをセット枠１０４にセットしたのち、図８の（ハ）に示すように、上端開放状態の箱本体１０５内に挿入する。
【０００４】
続いて、図８の（ニ）に示すように、セット枠１０４をフィルム片１０１ａから上方へ抜き出すときにセット枠１０４に設けられた内容物充填ノズル１０６より溶融状態のチーズ状物をフィルム片１０１ａ内に充填したのち、図８の（ホ）、（ヘ）に示すように、一対のアーム１０８の先端によってフィルム片１０１ａの上半分部分１０１ｂを合掌折りにしてチーズ状物を覆う。そののち、図８の（ト）に示すように、箱本体１０５の上ラップ１１０を閉じたのち、封緘テープ等によって封緘する（特公昭５７−２５６２号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術では、予め製箱された箱体を用いるため、充填包装作業を行なう場所において、箱体の輸送や保管等の箱体準備作業が煩雑になる。
【０００６】
また、チーズ状物を充填したのち箱体の上ラップを閉じて封緘テープによって封緘しているため、充填包装されたチーズ状物を取り出す際には、封緘テープをカッタ等により切断して上ラップを開き、箱体よりフィルム片で包まれたチーズ状物を引き上げて取り出さなければならず、開封作業も煩雑になる。
【０００７】
加えて、紙粉等が発生してチーズ状物に混入するおそれがあるため、箱体の組み立て作業や開封作業は、充填包装作業やチーズ状物の取り出し作業を行なう場所とは別の場所で行なわなければならない等の問題点がある。
【０００８】
本発明は、上記従来の技術の有する問題点に鑑みてなされたものであって、紙粉等が被収容物に混入するおそれがなく、包装体の開封作業も簡略化できる、外箱内に収納された包装体を製造するための充填包装方法を実現することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の充填包装方法は、縦シール部、下方横シール部および上方横シール部によって密封された、熱溶着性を有するフィルムからなる三方シール袋内に粘稠性を有する液状の被収容物が充填された包装体をピロー包装方法によって製造し、ついで前記包装体を上面が開放された外箱内に収納して整形した状態で冷却固化したのち前記外箱の開放された上面にふたをする充填包装方法であって、
前記包装体を製造する前記ピロー包装方法は、間欠的に繰り出された前記フィルムを湾曲させてその両側縁を重ね合わせて重ね合わせ部を形成する工程と、前記重ね合わせ部を熱溶着して前記縦シール部を形成することで連続した筒状体を形成する工程と、前記筒状体内に逐次被収容物を充填する工程と、前記筒状体における充填された前記被収容物の上流側部位をしごいて偏平化したしごき部に耐破袋性を有する前記下方横シール部となる強溶着強度領域と易開封性を有する前記上方横シール部となる弱溶着強度領域とを有する溶着部を形成する工程と、前記溶着部を前記強溶着強度領域と前記弱溶着強度領域の境界において二分割する工程と、を有することを特徴とするものである。
【００１０】
また、外箱は、底壁の各辺部にそれぞれヒンジを介して起倒自在に連結された側壁と、前記側壁の両側端に前記底壁に対して前記側壁を直立させた際に互いに係合して箱体を形成する係合部とを有するプラスチック製のものであり、板状に展開可能であって、板状に展開された前記外箱の前記側壁を前記底壁に対して直立させて前記係合部を係合させることによって上面が開放された箱体を形成することができるものとする。
【００１１】
さらに、外箱は、底壁の各辺部にそれぞれヒンジを介して起倒自在に連結された側壁と、前記側壁のうちの一方の相対する側壁の反底壁側端にそれぞれヒンジを介して起倒自在に連結されたふた部とを備え、前記側壁および前記ふた部ならびに前記底壁が中空二重壁構造体であり、前記一方の相対する側壁の両側端および他方の相対する側壁の両側端には、前記底壁に対して前記側壁を直立させた際に互いに嵌合して箱体を形成する嵌合部を有するプラスチック製のものであり、板状に展開可能であって、板状に展開された前記外箱の前記側壁を前記底壁に対して直立させて前記嵌合部を嵌合させることによって上面が開放された箱体を形成することができるものとする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に係る充填包装方法の一実施の形態について説明する。
【００１３】
本実施の形態による充填包装方法は、図１に示すようなピロー包装機１０を用い、縦シール部２（図２に示す）、下方横シール部４および易開封性の上方横シール部３によって密封された、熱溶着性を有するフィルムからなる三方シール袋内に被収容物が充填された包装体１を製造し、ついで、製造された包装体１をコンベア３０上に載置された上面が開放された外箱３１内に収納したのち外箱３１の開放された上面をふた部３５によって閉鎖する。
【００１４】
▲１▼ 図１は、定常運転時における熱溶着性を有するフィルム５の繰り出し完了時を示す。開閉自在なしごきロール１５を閉じて分離前の包装体１ａの上方開放部側をしごいて偏平化したしごき部７に、開閉自在な第１横シール機１６および第２横シール機１７を閉じて上流側から下流側に順次、溶着強度の大きな下方横シール部４となる強溶着強度領域と、溶着強度の小さな上方横シール部３となる弱溶着強度領域とが設けられた溶着部８を形成し、開閉自在なプレス兼カッタ１８を開いて、製造された包装体１をコンベア３０上の上面が開放された外箱３１内に落下させている。
【００１５】
本発明において、第１横シール機１６および第２横シール機１７をほぼ同一の溶着圧力とし、第１横シール機１６の溶着温度は強溶着強度が得られる高めの温度に設定し、これに対して第２横シール機１７の溶着温度は弱溶着強度が得られる低めの温度に設定することにより、易開封性の溶着強度を有する上方横シール部３と、強溶着強度の下方横シール部４とを同時に形成する。
【００１６】
しかしこれに限らず、第１横シール機１６および第２横シール機１７をほぼ同一の溶着温度とし、第１横シール機１６の溶着時における加圧力を第２横シール機１７に比較して大きくして溶着された部分が剥離しない強溶着強度を得、第２横シール機１７の溶着時における加圧力を第１横シール機１６に比較して小さくして溶着された部分が容易に剥離できる程度の易開封性の溶着強度を有する上方横シール部３を得るようにすることができる。
【００１７】
▲２▼ 上記▲１▼ののち、ホッパ１１より所定量の被収容物を投入して筒状体６内に逐次充填する。
【００１８】
このとき、下方横シール部４は大きな溶着強度を有するので、剥離するおそれがない。
【００１９】
▲３▼ しごきロール１５、第１横シール機１６および第２横シール機１７を開いたのち、送りロール１４を回転させることにより、分離前の包装体１ａとともに筒状体６およびこれに続くフィルム５を所定の長さだけ繰り出す。
【００２０】
繰り出されたフィルム５は、複数の繰り出しロール２０、２１を経てフォーマ１２に導かれ、フォーマ１２を通過する間に筒状に湾曲されて両側縁部が重ね合わされて重ね合わせ部が形成される。ついで、この重ね合わせ部が縦シール機１３を通る間に熱溶着されて溶着強度の大きな縦シール部２が形成されて連続した筒状体６が形成される。
【００２１】
一方、筒状体６の被収容物が充填された部分がしごきロール１５を通過した時点において、しごきロール１５を閉じて筒状体６における充填された被収容物の上流側をしごいて偏平化させ、しごき部７を形成する。
【００２２】
▲４▼ 第１横シール機１６および第２横シール機１７を閉じて、しごき部７に、下流側に易開封性の上方横シール部３となる弱溶着強度領域を形成すると同時に上流側に強溶着強度の下方横シール部４となる強溶着強度領域を形成して分離前の包装体１ａを製造する。
【００２３】
▲５▼ プレス兼カッタ１８を閉じて分離前の包装体１ａが接続されている溶着部８である下方横シール部３となる強溶着強度領域および上方横シール部４となる弱溶着強度領域とを挟圧するとともに両者の境界をカッタ１８ａで二分割して包装体１を製造する。
【００２４】
▲６▼ プレス兼カッタ１８を開いて、切断された包装体１をコンベア３０上に載置された、上面が開放された外箱３１内に落下させて収納する。
【００２５】
▲７▼ コンベア３０によって矢印方向へ搬送された、包装体１が収納された外箱３１の開放された上面をふた部３５によって閉鎖する。
【００２６】
ここで、易開封性を有する包装体の一例について説明する。
【００２７】
図２の（ａ）に示すように、包装体１は、ピロー包装機を用いて製造されたものであって、縦シール部２、上方横シール部３および下方横シール部４によって密封された熱溶着性を有するフィルム製の袋内に、液状の被収容物が充填されている。縦シール部２および下方横シール部４は、袋としての通常の使用状態では剥離することのない程度の溶着強度を有し、これに対して上方横シール部３が易開封性の溶着強度を有し、上方横シール部３を剥離させて開封し、被収容物を必要量だけ取り出して使用したのちも、残存する被収容物を保存できるものである。
【００２８】
熱溶着性を有するフィルムは、単層または積層構造のフィルムのいずれでもよいが、図２の（ｂ）に示すように、機械的強度の大きな基材層５ａに介在層を介して熱溶着性に優れたシーラント層５ｃが積層された積層構造のフィルムを使用すると、被収容物を収容・保存するのに適した、機械的強度、溶着強度および柔軟性を備えた包装体を得ることができる。
【００２９】
また、熱溶着性を有するフィルムは、溶着条件の変化、つまり、一定の溶着温度に対して溶着圧力を変化させることや、一定の溶着圧力に対して溶着温度を変化させることで、溶着部の溶着強度を簡単に変化させることができる。
【００３０】
基材層５ａとは、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエステル等を用い、シーラント層５ｃとしては、ポリエチレン系またはポリプロピレン系の熱接着性樹脂等を用い、介在層５ｂとしては、低密度ポリエチレン等を用いる。
【００３１】
次に、使用する外箱の一例について説明する。
【００３２】
図３〜図５に示すように、外箱３１は、ブロー成形により一体成形されたプラスチック製のものであって、底壁３２と、底壁３２の一方の相対する辺部にそれぞれヒンジ３６を介して起倒自在に連結された一方の相対する側壁３３と、底壁３２の他方の相対する辺部にヒンジ３６を介して起倒自在に連結された他方の相対する側壁３４と、一方の相対する側壁３３の反底壁側端にそれぞれヒンジ３７を介して起倒自在に連結されたふた部３５を備えている。底壁３２、一方の相対する側壁３３、他方の相対する側壁３４およびふた部３５は、剛性等の機械的強度の大きな中空二重壁構造体であり、ヒンジ３６、３７はブロー成形時にパリスンを圧縮することによって薄肉化された可撓性を有するものであって、板状に展開可能である。
【００３３】
一方の相対する側壁３３の両側端の内壁面には下端から上端近傍に達する嵌合溝部３８をそれぞれ形成し、これに対し、他方の相対する側壁３４の両側端には嵌合溝部３８に対応する嵌合凸状部３９を形成することで、他方の相対する側壁３４を直立させたのち、一方の相対する側壁３３を直立させると、互いに隣接する嵌合凸状部３９と嵌合溝部３８とが下方側から上方側へ逐次嵌合して上面が開放された箱体に組み立てることができるようになっている。
【００３４】
すなわち、一方の相対する側壁３３の両側端および他方の相対する側壁３４の両側端には、底壁３２に対して各側壁３３、３４を直立させた際に互いに嵌合して箱体を形成する嵌合部が設けられている。
【００３５】
そして、一方の相対する側壁３３の両側端には、それぞれヒンジ４３を介してラッチ４２を連結し、これに対応して他方の相対する側壁３４の外壁面に係合凹部４４（図４に示す）を形成することで、上述した如く箱体を組み立てたのちに各ラッチ４２を対応する係合凹部４４にそれぞれ係合させると、嵌合された嵌合凸状部３９と嵌合溝部３８とが不用意に離脱することがないように工夫されている。
【００３６】
また、各ふた部３５の両側端には、幅方向略中央部位に、内面側へ突出する張り出し片部４１が形成されているととともに、張り出し片部４１と先端部（反ヒンジ側端部）との間には切欠状の段差部４１ａが形成されている。これに対応して他方の相対する側壁３４の先端部（反ヒンジ側端部）の外壁面には、幅方向中央部に張り出し片部４１が係合する段差部４０が形成されており、各ふた部３５により箱体の上面開放部を閉鎖した際に、各張り出し片部４１が段差部４０に係合し、箱体に組み立てられている各側壁３３、３４が不用意に展開することがないように構成されている。
【００３７】
この外箱３１を用いた場合、包装体１を取り出す際には、外箱３１をふた部３５、一方の相対する側壁３３、他方の相対する側壁３４の順に外側へ回動させて、図６に示すように、板状に展開させることで、簡単に取り出すことができる。
【００３８】
続いて、使用する外箱の他の例について説明する。
【００３９】
図７に示すように、外箱５１は、底壁５２と、底壁５２の一方の相対する辺部にヒンジ５６を介して起倒自在に連結された一方の相対する側壁５３と、底壁５２の他方の相対する辺部にヒンジ５６を介して起倒自在に連結された他方の相対する側壁５４を備えており、底壁５２、一方の相対する側壁５３、他方の相対する側壁５４は、射出成形等によって成形されたプラスチック製のものであって、板状に展開可能である。
【００４０】
底壁５２、一方の相対する側壁５３、他方の相対する側壁５４の周辺部には、外面側へ突出するように折れ曲がった後述するリブ状部を設けて剛性等の機械的強度を増大させ、該リブ状部にヒンジ５６、係合孔５７、係合突起５８等の箱体に組み立てるための機能部が設けられている。
【００４１】
一方の相対する側壁５３の周辺部は、コ字状に折れ曲がった底壁側リブ状部５３ａと、Ｌ字状に折れ曲がった側部側リブ状部５３ｂと、己字状に折れ曲がったふた側リブ状部５３ｃからなり、底壁側リブ状部５３ａがヒンジ５６を介して底壁５２の一方の相対する辺部のリブ状部５２ａに起倒自在に連結されている。
【００４２】
他方の相対する側壁５４の周辺部は、コ字状に折れ曲がった底壁側リブ状部５４ａと、Ｌ字状に折れ曲がった側部側リブ状部５４ｂと、己字状に折れ曲がったふた側リブ状部５４ｃからなり、底壁側リブ状部５４ａがヒンジ５６を介して底壁５２の他方の相対する辺部のリブ状部５２ｂに起倒自在に連結されている。
【００４３】
そして、一方の相対する側壁５３の両側部における側部側リブ状部５３ｂに隣接する部位に係合孔５７を設けるとともに、側部側リブ状部５３ｂにおける係合孔５７に対応する部位にコ字状の切欠部５７ａを設け、これに対応して、他方の相対する側壁５４の両側部に係合突起５８およびコ字状の切欠部５８ａを設けることで、他方の相対する側壁５４を直立させたのち、一方の相対する側壁５３を直立させると、対応する係合突起５８と係合孔５７とが係合して上面が開放された箱体に組み立てることができるようになっている。
【００４４】
すなわち、一方の相対する側壁５３の両側端および他方の相対する側壁５４の両側端には、底壁５２に対して各側壁５３、５４を直立させた際に互いに係合して箱体を形成する係合部が設けられている。
【００４５】
また、ふた５５は、射出成形等によって成形されたプラスチック製のものであって、上述のように外箱５１を上面が開放された箱体に組み立てたのちに開放された上面を閉鎖した際に、ふた５５の側壁５５ａの外面とふた側リブ状部５３ｃ、５４ｃの外面とが略同一面になるような形状を有する。
【００４６】
実験例１
図１に示すような縦ピロー製袋同時充填包装装置を用い、幅１０５０ｍｍの帯状フィルムより内容量１５ｋｇのマーガリンを高温充填（充填温度：８０度）した包装体を得た。フィルムの折径は５００ｍｍ、シール幅は縦シール部、上方横シール部、下方横シール部ともに２５ｍｍであり、袋の幅は５００ｍｍ、袋の高さは７５０ｍｍとした。フィルムは、２５μｍの延伸ポリアミドフィルムを基材層として用い、６０μｍの未延伸ポリプロピレン系シーラントフィルム（東セロ株式会社製「ＴＡＦ＃６０」）をシーラント層として用い、上記基材層とシーラント層をなす２つのフィルムの間に溶融した低密度ポリエチレン樹脂（介在層１５μｍ）を押出し積層したものを使用した。
【００４７】
横シール機は、図１のように第１横シール機と第２横シール機からなり、それぞれ独立して溶着温度や加圧力などの溶着条件を設定することのできる構成のものを用いた。そして、第１横シール機での下方横シール部を製造する溶着温度は１５０度に、また第２横シール機での上方横シール部を製造する溶着温度は１２０度にそれぞれ設定し、縦シール機での溶着温度は１５０度とした。また、第１横シール機と第２横シール機および縦シール機ともに、シール機が閉じている間の溶着時間は１秒であり、溶着時の加圧力は０．２ＭＰａとした。その結果、マーガリン充填包装袋を得た。上記の仕様にて得られたマーガリン充填包装袋は、高温充填後外観形状を整形した状態で冷却固化し製品評価した。
【００４８】
その結果、上方横シール部のシール強度が７．２５Ｎ／１５ｍｍ幅であり、その他のシール部（下方横シール部、縦シール部）のシール強度が４８．０５Ｎ／１５ｍｍ幅の包装袋が得られた。
【００４９】
上記包装袋はシール部の根切れや基材切れもなく、手でフィルムを引っ張り開封すべき上方横シール部が充分な易開封性を有し、その他のシール部である下方横シール部と縦シール部は耐破袋性を充分満足する溶着強度を有するものであった。
【００５０】
実験例２
第１横シール機での溶着時の加圧力は０．３ＭＰａとし、第２横シール機での溶着時の加圧力は０．２ＭＰａとし、また縦横シール機での溶着時の加圧力溶着温度は、０．３ＭＰａとした。また、第１横シール機と第２横シール機および縦シール機ともに、シール機が閉じている間の溶着時間は１秒であり、溶着温度は１２０度とした。その結果、マーガリン充填包装袋を得た。
【００５１】
上記シール条件が異なる以外は、実験例１と同様の装置、方法、包装仕様とした。その結果、上方横シール部のシール強度が７．１７Ｎ／１５ｍｍ幅であり、その他のシール部（下方横シール部、縦シール部）のシール強度が５０．０３Ｎ／１５ｍｍ幅の包装袋が得られた。
【００５２】
上記包装袋はシール部の根切れや基材切れもなく、手でフィルムを引っ張り開封すべき上方横シール部が充分な易開封性を有し、その他のシール部である下方横シール部と縦シール部は耐破袋性を充分満足する溶着強度を有するものであった。
【００５３】
本発明にあっては、実施例に示したように異なるシール態様であるにも関わらずフィルム自体は特別に開封すべき上方横シール部の仕様（材質、樹脂配合、厚み、シール面積、表面性状、表面処理等）を変えることを必要としないで達成できる（但し、本発明の製造方法において付加的にシール部の仕様を変えることを妨げない。）。よって、包装に用いるフィルム自体の製造も容易である。さらに、上記のように、易開封性と耐破袋性を両立できるので、製造時のシール部の剥離が問題となる高温充填包装、また５ｋｇ以上のマーガリン、ジャム、フラワーペースト等粘稠性重量物にも応用可能となり、包装適用分野の拡大が達成できるものである。
【００５４】
【発明の効果】
本発明は、上述のとおり構成されているので、次に記載するような効果を奏する。
【００５５】
外箱内に収納された包装体は、製袋と同時に被収容物が充填されるピロー包装方法によって製造されるので、紙粉等が被収容物に混入するおそれがない。
【００５６】
さらに、包装体は、上方横シール部が易開封性を有するため、上方横シール部を剥離して容易に開封できるとともに、開封して被収容物を取り出して使用したのちも残存する被収容物を保存しておくことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る充填包装方法の一実施の形態を示す説明図である。
【図２】本発明に係る充填包装方法によって製造された包装体を示し、（ａ）は模式平面図、（ｂ）は使用する熱溶着性を有する積層構造フィルムの模式断面図である。
【図３】本発明に係る充填包装方法において用いられる外箱の一例を示し、板状に展開した態様を示す一部破断斜視図である。
【図４】図３に示す外箱を箱体に組み立てた態様を示す斜視図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図６】本発明に係る充填包装方法の一実施の形態によって得られた外箱内に収納された包装体の開封作業を示す説明図である。
【図７】本発明に係る充填包装方法において用いられる外箱およびふたの他の例を示し、（ａ）は一部破断斜視図、（ｂ）は（ａ）の円Ｘで囲んだ部分の部分斜視図である。
【図８】従来のチーズ状物の充填包装方法の工程を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 包装体
１ａ 分離前の包装体
２ 縦シール部
３ 上方横シール部
４ 下方横シール部
５ フィルム
５ａ 基材層
５ｂ 介在層
５ｃ シーラント層
６ 筒状体
７ しごき部
８ 溶着部
１０ ピロー包装機
１１ ホッパ
１２ フォーマ
１３ 縦シール機
１４ 送りロール
１５ しごきロール
１６ 第１横シール機
１７ 第２横シール機
１８ プレス兼カッタ
１８ａ カッタ
１９ レジマークセンサ
２０、２１ 繰り出しロール
３０ コンベア
３１、５１ 外箱
３２、５２ 底壁
３３、３４、５３、５４ 側壁
３５ ふた部
３６、３７、４３、５６ ヒンジ
３８ 嵌合溝部
３９ 嵌合凸状部
４０、４１ａ 段差部
４１ 張り出し片部
４２ ラッチ
４４ 係合凹部
５７ 係合孔
５８ 係合突起
Ｒ ロール状原反
【発明の属する技術分野】
本発明は、外箱内に収納された、容易に開封して被収容物を取り出すことができる易開封性を有する包装体を製造することができる充填包装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、常温で固化し加熱すると溶融するチーズ、バター、チョコレート等のいわゆるチーズ状物の充填包装方法として、次に説明するチーズ状物の包装方法が知られている。
【０００３】
図８の（イ）に示すように、フィルムロール１０２より繰り出した合成樹脂製フィルム１０１をカッタ１０３によって切断してフィルム片１０１ａにし、図８の（ロ）に示すように、フィルム片１０１ａをセット枠１０４にセットしたのち、図８の（ハ）に示すように、上端開放状態の箱本体１０５内に挿入する。
【０００４】
続いて、図８の（ニ）に示すように、セット枠１０４をフィルム片１０１ａから上方へ抜き出すときにセット枠１０４に設けられた内容物充填ノズル１０６より溶融状態のチーズ状物をフィルム片１０１ａ内に充填したのち、図８の（ホ）、（ヘ）に示すように、一対のアーム１０８の先端によってフィルム片１０１ａの上半分部分１０１ｂを合掌折りにしてチーズ状物を覆う。そののち、図８の（ト）に示すように、箱本体１０５の上ラップ１１０を閉じたのち、封緘テープ等によって封緘する（特公昭５７−２５６２号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術では、予め製箱された箱体を用いるため、充填包装作業を行なう場所において、箱体の輸送や保管等の箱体準備作業が煩雑になる。
【０００６】
また、チーズ状物を充填したのち箱体の上ラップを閉じて封緘テープによって封緘しているため、充填包装されたチーズ状物を取り出す際には、封緘テープをカッタ等により切断して上ラップを開き、箱体よりフィルム片で包まれたチーズ状物を引き上げて取り出さなければならず、開封作業も煩雑になる。
【０００７】
加えて、紙粉等が発生してチーズ状物に混入するおそれがあるため、箱体の組み立て作業や開封作業は、充填包装作業やチーズ状物の取り出し作業を行なう場所とは別の場所で行なわなければならない等の問題点がある。
【０００８】
本発明は、上記従来の技術の有する問題点に鑑みてなされたものであって、紙粉等が被収容物に混入するおそれがなく、包装体の開封作業も簡略化できる、外箱内に収納された包装体を製造するための充填包装方法を実現することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の充填包装方法は、縦シール部、下方横シール部および上方横シール部によって密封された、熱溶着性を有するフィルムからなる三方シール袋内に粘稠性を有する液状の被収容物が充填された包装体をピロー包装方法によって製造し、ついで前記包装体を上面が開放された外箱内に収納して整形した状態で冷却固化したのち前記外箱の開放された上面にふたをする充填包装方法であって、
前記包装体を製造する前記ピロー包装方法は、間欠的に繰り出された前記フィルムを湾曲させてその両側縁を重ね合わせて重ね合わせ部を形成する工程と、前記重ね合わせ部を熱溶着して前記縦シール部を形成することで連続した筒状体を形成する工程と、前記筒状体内に逐次被収容物を充填する工程と、前記筒状体における充填された前記被収容物の上流側部位をしごいて偏平化したしごき部に耐破袋性を有する前記下方横シール部となる強溶着強度領域と易開封性を有する前記上方横シール部となる弱溶着強度領域とを有する溶着部を形成する工程と、前記溶着部を前記強溶着強度領域と前記弱溶着強度領域の境界において二分割する工程と、を有することを特徴とするものである。
【００１０】
また、外箱は、底壁の各辺部にそれぞれヒンジを介して起倒自在に連結された側壁と、前記側壁の両側端に前記底壁に対して前記側壁を直立させた際に互いに係合して箱体を形成する係合部とを有するプラスチック製のものであり、板状に展開可能であって、板状に展開された前記外箱の前記側壁を前記底壁に対して直立させて前記係合部を係合させることによって上面が開放された箱体を形成することができるものとする。
【００１１】
さらに、外箱は、底壁の各辺部にそれぞれヒンジを介して起倒自在に連結された側壁と、前記側壁のうちの一方の相対する側壁の反底壁側端にそれぞれヒンジを介して起倒自在に連結されたふた部とを備え、前記側壁および前記ふた部ならびに前記底壁が中空二重壁構造体であり、前記一方の相対する側壁の両側端および他方の相対する側壁の両側端には、前記底壁に対して前記側壁を直立させた際に互いに嵌合して箱体を形成する嵌合部を有するプラスチック製のものであり、板状に展開可能であって、板状に展開された前記外箱の前記側壁を前記底壁に対して直立させて前記嵌合部を嵌合させることによって上面が開放された箱体を形成することができるものとする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に係る充填包装方法の一実施の形態について説明する。
【００１３】
本実施の形態による充填包装方法は、図１に示すようなピロー包装機１０を用い、縦シール部２（図２に示す）、下方横シール部４および易開封性の上方横シール部３によって密封された、熱溶着性を有するフィルムからなる三方シール袋内に被収容物が充填された包装体１を製造し、ついで、製造された包装体１をコンベア３０上に載置された上面が開放された外箱３１内に収納したのち外箱３１の開放された上面をふた部３５によって閉鎖する。
【００１４】
▲１▼ 図１は、定常運転時における熱溶着性を有するフィルム５の繰り出し完了時を示す。開閉自在なしごきロール１５を閉じて分離前の包装体１ａの上方開放部側をしごいて偏平化したしごき部７に、開閉自在な第１横シール機１６および第２横シール機１７を閉じて上流側から下流側に順次、溶着強度の大きな下方横シール部４となる強溶着強度領域と、溶着強度の小さな上方横シール部３となる弱溶着強度領域とが設けられた溶着部８を形成し、開閉自在なプレス兼カッタ１８を開いて、製造された包装体１をコンベア３０上の上面が開放された外箱３１内に落下させている。
【００１５】
本発明において、第１横シール機１６および第２横シール機１７をほぼ同一の溶着圧力とし、第１横シール機１６の溶着温度は強溶着強度が得られる高めの温度に設定し、これに対して第２横シール機１７の溶着温度は弱溶着強度が得られる低めの温度に設定することにより、易開封性の溶着強度を有する上方横シール部３と、強溶着強度の下方横シール部４とを同時に形成する。
【００１６】
しかしこれに限らず、第１横シール機１６および第２横シール機１７をほぼ同一の溶着温度とし、第１横シール機１６の溶着時における加圧力を第２横シール機１７に比較して大きくして溶着された部分が剥離しない強溶着強度を得、第２横シール機１７の溶着時における加圧力を第１横シール機１６に比較して小さくして溶着された部分が容易に剥離できる程度の易開封性の溶着強度を有する上方横シール部３を得るようにすることができる。
【００１７】
▲２▼ 上記▲１▼ののち、ホッパ１１より所定量の被収容物を投入して筒状体６内に逐次充填する。
【００１８】
このとき、下方横シール部４は大きな溶着強度を有するので、剥離するおそれがない。
【００１９】
▲３▼ しごきロール１５、第１横シール機１６および第２横シール機１７を開いたのち、送りロール１４を回転させることにより、分離前の包装体１ａとともに筒状体６およびこれに続くフィルム５を所定の長さだけ繰り出す。
【００２０】
繰り出されたフィルム５は、複数の繰り出しロール２０、２１を経てフォーマ１２に導かれ、フォーマ１２を通過する間に筒状に湾曲されて両側縁部が重ね合わされて重ね合わせ部が形成される。ついで、この重ね合わせ部が縦シール機１３を通る間に熱溶着されて溶着強度の大きな縦シール部２が形成されて連続した筒状体６が形成される。
【００２１】
一方、筒状体６の被収容物が充填された部分がしごきロール１５を通過した時点において、しごきロール１５を閉じて筒状体６における充填された被収容物の上流側をしごいて偏平化させ、しごき部７を形成する。
【００２２】
▲４▼ 第１横シール機１６および第２横シール機１７を閉じて、しごき部７に、下流側に易開封性の上方横シール部３となる弱溶着強度領域を形成すると同時に上流側に強溶着強度の下方横シール部４となる強溶着強度領域を形成して分離前の包装体１ａを製造する。
【００２３】
▲５▼ プレス兼カッタ１８を閉じて分離前の包装体１ａが接続されている溶着部８である下方横シール部３となる強溶着強度領域および上方横シール部４となる弱溶着強度領域とを挟圧するとともに両者の境界をカッタ１８ａで二分割して包装体１を製造する。
【００２４】
▲６▼ プレス兼カッタ１８を開いて、切断された包装体１をコンベア３０上に載置された、上面が開放された外箱３１内に落下させて収納する。
【００２５】
▲７▼ コンベア３０によって矢印方向へ搬送された、包装体１が収納された外箱３１の開放された上面をふた部３５によって閉鎖する。
【００２６】
ここで、易開封性を有する包装体の一例について説明する。
【００２７】
図２の（ａ）に示すように、包装体１は、ピロー包装機を用いて製造されたものであって、縦シール部２、上方横シール部３および下方横シール部４によって密封された熱溶着性を有するフィルム製の袋内に、液状の被収容物が充填されている。縦シール部２および下方横シール部４は、袋としての通常の使用状態では剥離することのない程度の溶着強度を有し、これに対して上方横シール部３が易開封性の溶着強度を有し、上方横シール部３を剥離させて開封し、被収容物を必要量だけ取り出して使用したのちも、残存する被収容物を保存できるものである。
【００２８】
熱溶着性を有するフィルムは、単層または積層構造のフィルムのいずれでもよいが、図２の（ｂ）に示すように、機械的強度の大きな基材層５ａに介在層を介して熱溶着性に優れたシーラント層５ｃが積層された積層構造のフィルムを使用すると、被収容物を収容・保存するのに適した、機械的強度、溶着強度および柔軟性を備えた包装体を得ることができる。
【００２９】
また、熱溶着性を有するフィルムは、溶着条件の変化、つまり、一定の溶着温度に対して溶着圧力を変化させることや、一定の溶着圧力に対して溶着温度を変化させることで、溶着部の溶着強度を簡単に変化させることができる。
【００３０】
基材層５ａとは、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエステル等を用い、シーラント層５ｃとしては、ポリエチレン系またはポリプロピレン系の熱接着性樹脂等を用い、介在層５ｂとしては、低密度ポリエチレン等を用いる。
【００３１】
次に、使用する外箱の一例について説明する。
【００３２】
図３〜図５に示すように、外箱３１は、ブロー成形により一体成形されたプラスチック製のものであって、底壁３２と、底壁３２の一方の相対する辺部にそれぞれヒンジ３６を介して起倒自在に連結された一方の相対する側壁３３と、底壁３２の他方の相対する辺部にヒンジ３６を介して起倒自在に連結された他方の相対する側壁３４と、一方の相対する側壁３３の反底壁側端にそれぞれヒンジ３７を介して起倒自在に連結されたふた部３５を備えている。底壁３２、一方の相対する側壁３３、他方の相対する側壁３４およびふた部３５は、剛性等の機械的強度の大きな中空二重壁構造体であり、ヒンジ３６、３７はブロー成形時にパリスンを圧縮することによって薄肉化された可撓性を有するものであって、板状に展開可能である。
【００３３】
一方の相対する側壁３３の両側端の内壁面には下端から上端近傍に達する嵌合溝部３８をそれぞれ形成し、これに対し、他方の相対する側壁３４の両側端には嵌合溝部３８に対応する嵌合凸状部３９を形成することで、他方の相対する側壁３４を直立させたのち、一方の相対する側壁３３を直立させると、互いに隣接する嵌合凸状部３９と嵌合溝部３８とが下方側から上方側へ逐次嵌合して上面が開放された箱体に組み立てることができるようになっている。
【００３４】
すなわち、一方の相対する側壁３３の両側端および他方の相対する側壁３４の両側端には、底壁３２に対して各側壁３３、３４を直立させた際に互いに嵌合して箱体を形成する嵌合部が設けられている。
【００３５】
そして、一方の相対する側壁３３の両側端には、それぞれヒンジ４３を介してラッチ４２を連結し、これに対応して他方の相対する側壁３４の外壁面に係合凹部４４（図４に示す）を形成することで、上述した如く箱体を組み立てたのちに各ラッチ４２を対応する係合凹部４４にそれぞれ係合させると、嵌合された嵌合凸状部３９と嵌合溝部３８とが不用意に離脱することがないように工夫されている。
【００３６】
また、各ふた部３５の両側端には、幅方向略中央部位に、内面側へ突出する張り出し片部４１が形成されているととともに、張り出し片部４１と先端部（反ヒンジ側端部）との間には切欠状の段差部４１ａが形成されている。これに対応して他方の相対する側壁３４の先端部（反ヒンジ側端部）の外壁面には、幅方向中央部に張り出し片部４１が係合する段差部４０が形成されており、各ふた部３５により箱体の上面開放部を閉鎖した際に、各張り出し片部４１が段差部４０に係合し、箱体に組み立てられている各側壁３３、３４が不用意に展開することがないように構成されている。
【００３７】
この外箱３１を用いた場合、包装体１を取り出す際には、外箱３１をふた部３５、一方の相対する側壁３３、他方の相対する側壁３４の順に外側へ回動させて、図６に示すように、板状に展開させることで、簡単に取り出すことができる。
【００３８】
続いて、使用する外箱の他の例について説明する。
【００３９】
図７に示すように、外箱５１は、底壁５２と、底壁５２の一方の相対する辺部にヒンジ５６を介して起倒自在に連結された一方の相対する側壁５３と、底壁５２の他方の相対する辺部にヒンジ５６を介して起倒自在に連結された他方の相対する側壁５４を備えており、底壁５２、一方の相対する側壁５３、他方の相対する側壁５４は、射出成形等によって成形されたプラスチック製のものであって、板状に展開可能である。
【００４０】
底壁５２、一方の相対する側壁５３、他方の相対する側壁５４の周辺部には、外面側へ突出するように折れ曲がった後述するリブ状部を設けて剛性等の機械的強度を増大させ、該リブ状部にヒンジ５６、係合孔５７、係合突起５８等の箱体に組み立てるための機能部が設けられている。
【００４１】
一方の相対する側壁５３の周辺部は、コ字状に折れ曲がった底壁側リブ状部５３ａと、Ｌ字状に折れ曲がった側部側リブ状部５３ｂと、己字状に折れ曲がったふた側リブ状部５３ｃからなり、底壁側リブ状部５３ａがヒンジ５６を介して底壁５２の一方の相対する辺部のリブ状部５２ａに起倒自在に連結されている。
【００４２】
他方の相対する側壁５４の周辺部は、コ字状に折れ曲がった底壁側リブ状部５４ａと、Ｌ字状に折れ曲がった側部側リブ状部５４ｂと、己字状に折れ曲がったふた側リブ状部５４ｃからなり、底壁側リブ状部５４ａがヒンジ５６を介して底壁５２の他方の相対する辺部のリブ状部５２ｂに起倒自在に連結されている。
【００４３】
そして、一方の相対する側壁５３の両側部における側部側リブ状部５３ｂに隣接する部位に係合孔５７を設けるとともに、側部側リブ状部５３ｂにおける係合孔５７に対応する部位にコ字状の切欠部５７ａを設け、これに対応して、他方の相対する側壁５４の両側部に係合突起５８およびコ字状の切欠部５８ａを設けることで、他方の相対する側壁５４を直立させたのち、一方の相対する側壁５３を直立させると、対応する係合突起５８と係合孔５７とが係合して上面が開放された箱体に組み立てることができるようになっている。
【００４４】
すなわち、一方の相対する側壁５３の両側端および他方の相対する側壁５４の両側端には、底壁５２に対して各側壁５３、５４を直立させた際に互いに係合して箱体を形成する係合部が設けられている。
【００４５】
また、ふた５５は、射出成形等によって成形されたプラスチック製のものであって、上述のように外箱５１を上面が開放された箱体に組み立てたのちに開放された上面を閉鎖した際に、ふた５５の側壁５５ａの外面とふた側リブ状部５３ｃ、５４ｃの外面とが略同一面になるような形状を有する。
【００４６】
実験例１
図１に示すような縦ピロー製袋同時充填包装装置を用い、幅１０５０ｍｍの帯状フィルムより内容量１５ｋｇのマーガリンを高温充填（充填温度：８０度）した包装体を得た。フィルムの折径は５００ｍｍ、シール幅は縦シール部、上方横シール部、下方横シール部ともに２５ｍｍであり、袋の幅は５００ｍｍ、袋の高さは７５０ｍｍとした。フィルムは、２５μｍの延伸ポリアミドフィルムを基材層として用い、６０μｍの未延伸ポリプロピレン系シーラントフィルム（東セロ株式会社製「ＴＡＦ＃６０」）をシーラント層として用い、上記基材層とシーラント層をなす２つのフィルムの間に溶融した低密度ポリエチレン樹脂（介在層１５μｍ）を押出し積層したものを使用した。
【００４７】
横シール機は、図１のように第１横シール機と第２横シール機からなり、それぞれ独立して溶着温度や加圧力などの溶着条件を設定することのできる構成のものを用いた。そして、第１横シール機での下方横シール部を製造する溶着温度は１５０度に、また第２横シール機での上方横シール部を製造する溶着温度は１２０度にそれぞれ設定し、縦シール機での溶着温度は１５０度とした。また、第１横シール機と第２横シール機および縦シール機ともに、シール機が閉じている間の溶着時間は１秒であり、溶着時の加圧力は０．２ＭＰａとした。その結果、マーガリン充填包装袋を得た。上記の仕様にて得られたマーガリン充填包装袋は、高温充填後外観形状を整形した状態で冷却固化し製品評価した。
【００４８】
その結果、上方横シール部のシール強度が７．２５Ｎ／１５ｍｍ幅であり、その他のシール部（下方横シール部、縦シール部）のシール強度が４８．０５Ｎ／１５ｍｍ幅の包装袋が得られた。
【００４９】
上記包装袋はシール部の根切れや基材切れもなく、手でフィルムを引っ張り開封すべき上方横シール部が充分な易開封性を有し、その他のシール部である下方横シール部と縦シール部は耐破袋性を充分満足する溶着強度を有するものであった。
【００５０】
実験例２
第１横シール機での溶着時の加圧力は０．３ＭＰａとし、第２横シール機での溶着時の加圧力は０．２ＭＰａとし、また縦横シール機での溶着時の加圧力溶着温度は、０．３ＭＰａとした。また、第１横シール機と第２横シール機および縦シール機ともに、シール機が閉じている間の溶着時間は１秒であり、溶着温度は１２０度とした。その結果、マーガリン充填包装袋を得た。
【００５１】
上記シール条件が異なる以外は、実験例１と同様の装置、方法、包装仕様とした。その結果、上方横シール部のシール強度が７．１７Ｎ／１５ｍｍ幅であり、その他のシール部（下方横シール部、縦シール部）のシール強度が５０．０３Ｎ／１５ｍｍ幅の包装袋が得られた。
【００５２】
上記包装袋はシール部の根切れや基材切れもなく、手でフィルムを引っ張り開封すべき上方横シール部が充分な易開封性を有し、その他のシール部である下方横シール部と縦シール部は耐破袋性を充分満足する溶着強度を有するものであった。
【００５３】
本発明にあっては、実施例に示したように異なるシール態様であるにも関わらずフィルム自体は特別に開封すべき上方横シール部の仕様（材質、樹脂配合、厚み、シール面積、表面性状、表面処理等）を変えることを必要としないで達成できる（但し、本発明の製造方法において付加的にシール部の仕様を変えることを妨げない。）。よって、包装に用いるフィルム自体の製造も容易である。さらに、上記のように、易開封性と耐破袋性を両立できるので、製造時のシール部の剥離が問題となる高温充填包装、また５ｋｇ以上のマーガリン、ジャム、フラワーペースト等粘稠性重量物にも応用可能となり、包装適用分野の拡大が達成できるものである。
【００５４】
【発明の効果】
本発明は、上述のとおり構成されているので、次に記載するような効果を奏する。
【００５５】
外箱内に収納された包装体は、製袋と同時に被収容物が充填されるピロー包装方法によって製造されるので、紙粉等が被収容物に混入するおそれがない。
【００５６】
さらに、包装体は、上方横シール部が易開封性を有するため、上方横シール部を剥離して容易に開封できるとともに、開封して被収容物を取り出して使用したのちも残存する被収容物を保存しておくことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る充填包装方法の一実施の形態を示す説明図である。
【図２】本発明に係る充填包装方法によって製造された包装体を示し、（ａ）は模式平面図、（ｂ）は使用する熱溶着性を有する積層構造フィルムの模式断面図である。
【図３】本発明に係る充填包装方法において用いられる外箱の一例を示し、板状に展開した態様を示す一部破断斜視図である。
【図４】図３に示す外箱を箱体に組み立てた態様を示す斜視図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図６】本発明に係る充填包装方法の一実施の形態によって得られた外箱内に収納された包装体の開封作業を示す説明図である。
【図７】本発明に係る充填包装方法において用いられる外箱およびふたの他の例を示し、（ａ）は一部破断斜視図、（ｂ）は（ａ）の円Ｘで囲んだ部分の部分斜視図である。
【図８】従来のチーズ状物の充填包装方法の工程を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 包装体
１ａ 分離前の包装体
２ 縦シール部
３ 上方横シール部
４ 下方横シール部
５ フィルム
５ａ 基材層
５ｂ 介在層
５ｃ シーラント層
６ 筒状体
７ しごき部
８ 溶着部
１０ ピロー包装機
１１ ホッパ
１２ フォーマ
１３ 縦シール機
１４ 送りロール
１５ しごきロール
１６ 第１横シール機
１７ 第２横シール機
１８ プレス兼カッタ
１８ａ カッタ
１９ レジマークセンサ
２０、２１ 繰り出しロール
３０ コンベア
３１、５１ 外箱
３２、５２ 底壁
３３、３４、５３、５４ 側壁
３５ ふた部
３６、３７、４３、５６ ヒンジ
３８ 嵌合溝部
３９ 嵌合凸状部
４０、４１ａ 段差部
４１ 張り出し片部
４２ ラッチ
４４ 係合凹部
５７ 係合孔
５８ 係合突起
Ｒ ロール状原反
Claims (3)
- 縦シール部、下方横シール部および上方横シール部によって密封された、熱溶着性を有するフィルムからなる三方シール袋内に粘稠性を有する液状の被収容物が充填された包装体をピロー包装方法によって製造し、ついで前記包装体を上面が開放された外箱内に収納して整形した状態で冷却固化したのち前記外箱の開放された上面にふたをする充填包装方法であって、
前記包装体を製造する前記ピロー包装方法は、間欠的に繰り出された前記フィルムを湾曲させてその両側縁を重ね合わせて重ね合わせ部を形成する工程と、前記重ね合わせ部を熱溶着して前記縦シール部を形成することで連続した筒状体を形成する工程と、前記筒状体内に逐次被収容物を充填する工程と、前記筒状体における充填された前記被収容物の上流側部位をしごいて偏平化したしごき部に耐破袋性を有する前記下方横シール部となる強溶着強度領域と易開封性を有する前記上方横シール部となる弱溶着強度領域とを有する溶着部を形成する工程と、前記溶着部を前記強溶着強度領域と前記弱溶着強度領域の境界において二分割する工程と、を有することを特徴とする充填包装方法。 - 外箱は、底壁の各辺部にそれぞれヒンジを介して起倒自在に連結された側壁と、前記側壁の両側端に前記底壁に対して前記側壁を直立させた際に互いに係合して箱体を形成する係合部とを有するプラスチック製のものであり、板状に展開可能であって、板状に展開された前記外箱の前記側壁を前記底壁に対して直立させて前記係合部を係合させることによって上面が開放された箱体を形成することができることを特徴とする請求項１記載の充填包装方法。
- 外箱は、底壁の各辺部にそれぞれヒンジを介して起倒自在に連結された側壁と、前記側壁のうちの一方の相対する側壁の反底壁側端にそれぞれヒンジを介して起倒自在に連結されたふた部とを備え、前記側壁および前記ふた部ならびに前記底壁が中空二重壁構造体であり、前記一方の相対する側壁の両側端および他方の相対する側壁の両側端には、前記底壁に対して前記側壁を直立させた際に互いに嵌合して箱体を形成する嵌合部を有するプラスチック製のものであり、板状に展開可能であって、板状に展開された前記外箱の前記側壁を前記底壁に対して直立させて前記嵌合部を嵌合させることによって上面が開放された箱体を形成することができることを特徴とする請求項１記載の充填包装方法。
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