JP6108861B2 - ３方シール多列自動包装機 - Google Patents

Description

本発明は、３方シール多列自動包装機に関する。

従来、一般的に多列ロールタイプ自動包装機は、同じサイズのフィルムを重ね合わせて４方（４辺）をシールするものであった。

しかしながら、近年では、例えば特許文献１などに記載されているような４方包装袋ではなく、特許文献２の図１に示されるような３方包装袋を、多列（複数並列）で生産したいといった要望が高まってきた。

このような要望が高まった理由としては、３方包装袋の場合、矩形の４方（辺）のうちの１方（１辺）を折り返した構成でありその部分についてシールする必要がないため、３方包装袋の方が、４方包装袋と比較して少ないフィルムで多量の充填物を包装することができるためである。
また、生産能力の向上の要請に応えるために、多列であることが望まれている。

特開２００９−１４３６００号公報 実用新案登録第３０７３０４９号公報 特開２０１１−２５１７３４号公報

そして、上述したような要望に応え、例えば、特許文献３に記載されるような３方包装袋を複数列で同時に生産する充填包装機が開発された。

しかしながら、３方包装袋は、４方包装袋と違い、縦に並ぶ両辺のうち、縦シールがなされた縦シール側と、フィルムが縦方向に折り返される折り返し側（折り込み側）と、でフィルムの厚みが僅かに異なってしまうため、フィルム横方向に延在される横ヒートシール刃により横シールする際に、横シール方向において加圧が不均一となりシール不良（内容物の漏出など）を招いてしまうおそれがあることが確認された。

具体的な一例としては、例えば、縦ヒートシールの際にシーラント剤が溶け出して縦シール部付近に盛り上がり部（例えばポリ溜まり）などが形成され、縦シール側の厚みが、折り返し側に比べて、やや厚くなるといったおそれがある。

また、多数列の各列毎に異なる材質のフィルムを用いて包装袋を生産する場合にも、列間においてフィルムの厚さが異なるため、加圧が不均一となる列が生じてシール不良（内容物の漏出など）を招いてしまうおそれがある。更には、フィルムの材質に応じて、横ヒートシール刃の材質や表面処理などの仕様を異ならせる場合もあり、かかる場合には、その仕様の違いに適合させて、列毎に、対面配置される横ヒートシール刃の間隔を調整して、すべての列において良好な横シールが得られるようにしたいといった要請もある。

本発明は、このような実情に鑑みなされたもので、簡単かつ低コストな構成でありながら、横シール装置の横ヒートシール刃を列毎に独立に備えて構成し、包装フィルムが通過する横ヒートシール刃間の間隔（隙間）或いは傾きを列毎に個別に調整可能に構成することで、多列それぞれの包装フィルムに対して良好な横シールを施すことができるようにした３方シール多列自動包装機を提供することを目的とする。

このため、本発明は、
２列で連続移送される包装フィルムのそれぞれを、搬送方向に沿って折り返して開放側を重畳させ、該重畳部分に対して縦シールを施して筒状包装袋を線対称に形成した後、横シール装置により横シールを施すと共に、筒状包装袋内に原料充填ノズルを介して内容物を充填し、その後に筒状包装袋の上側部分に横シールを施して封止することで３方がシールされた包装体を２列で同時に連続的に形成し、該連続した包装体の横シール部分をカッター装置によって切り離して個別包装体を２列で同時に生産する３方シール多列自動包装機であって、
前記横シール装置は、
筒状包装袋の幅方向に長軸が延在されると共に、対面配置されて同期回転する一対の横ヒートシールロールと、
該一対の横ヒートシールロールの外周に、２列の包装袋それぞれに対応して横ヒートシールロールの径方向に傾き調整可能に取り付けられた横ヒートシール刃と、
を備えており、
前記２列の横ヒートシール刃は、その傾きが線対称となるように配列されていることを特徴とする。

本発明において、
前記２列の横ヒートシール刃は、
横ヒートシールロールに横ヒートシール刃の長手方向両端付近でそれぞれ固定する固定ネジと、
固定ネジの付近で横ヒートシールロールに向けて横ヒートシール刃に螺合されている高さ調整用ネジと、
により、
前記固定ネジを緩めつつ高さ調整用ネジを横ヒートシール刃下面から突出させることで、横ヒートシール刃の傾きを調整可能としたことを特徴とすることができる。

本発明によれば、簡単かつ低コストな構成でありながら、横シール装置の横ヒートシール刃を列毎に独立に備えて構成し、包装フィルムが通過する横ヒートシール刃間の間隔（隙間）或いは傾きを列毎に個別に調整可能に構成することで、多列それぞれの包装フィルムに対して良好な横シールを施すことができるようにした３方シール多列自動包装機を提供することができる。

特に、生産過程において、３方包装袋（３方シールの包装袋）の縦に並ぶ両辺のうち、縦シールがなされた縦シール側と、フィルムが折り返される折り返し側（折り込み側）と、でフィルムの厚みが異なることによるシール不良を解消するために、やや厚みの厚くなる縦シール側（縦ヒートシールの際にシーラント剤が溶け出して縦シール部付近に盛り上がり部（例えばポリ溜まり）などが形成されるおそれがある）の加圧力を高めるように、縦シール側の横ヒートシール刃間隔（隙間）を狭く、折り返し側の横ヒートシール刃間隔（隙間）が広くなるように、横ヒートシール刃の取り付けを調整可能に構成したので、横シール方向において加圧の不均一さを解消して、良好なシール特性を実現することができる。

本発明の一実施の形態に係る３方２列自動包装機の一構成例を示す正面図である。 同上実施の形態に係る３方２列自動包装機の左側面図である。 同上実施の形態に係る３方２列自動包装機の平面図である。 同上実施の形態に係る３方２列自動包装機において筒状にされた一方の包装フィルムの断面図である。 同上実施の形態に係る３方２列自動包装機の横ヒートシールロールの正面図である。 同上実施の形態に係る３方２列自動包装機の横ヒートシールロールの平面図である。 同上実施の形態に係る横ヒートシールロールの横ヒートシール刃間隔（隙間）の調整機構（シムスペーサーを利用する場合の例）の平面図である。 （Ａ）は同上実施の形態に係る横ヒートシールロールの横ヒートシール刃間隔（隙間）の調整機構（押ネジを利用する場合の例）の平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の側面図である。

以下に、本発明に係る一実施の形態を、添付の図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施の形態により、本発明が限定されるものではない。

本実施の形態に係る３方２列式のロールタイプ自動包装機（３方２列ロールタイプ自動包装機）１は、同時に２列で３方シールの包装袋を連続的にシール成形できるように構成されている。

図１に示すように、３方２列ロールタイプ自動包装機１の左側部分に、包装フィルムＦが巻回された原反ロールＦＨが、所定のテンションを保ちつつフィルムを送り出し可能な支持軸２に脱着可能に支持されている。

そして、３方２列ロールタイプ自動包装機１の上部には、包装フィルムＦを送るフィルム送り装置３と、包装フィルムＦを２つの包装フィルムＦ１、Ｆ２に分割して搬送方向を変えた後図１、図２において下方に折り返すフィルム分割折返部（Σ形状を有するΣ板）４と、分割された２つの包装フィルムＦ１、Ｆ２を長手方向（搬送方向）に沿って二つ折り折りするフィルム折畳用ガイドローラ５、１５と、二つ折りされた包装フィルムＦＸ１、ＦＸ２の内側（内容部充填部）に内容物（例えば、粉状、粒状、小片状、液状、ゲル状などの原料）を送り込むための原料充填ノズル６、１６と、が設けられている。

また、本実施の形態に係る３方２列ロールタイプ自動包装機１の正面には、図１、図２に示すように、上から包装フィルムの搬送方向下流側に向けて、縦シール装置７、第一横シール装置８、第二横シール装置９、横カッター装置１０、１１が、この順番で備えられている。また、横カッター装置１０、１１により個別に（或いは所定個数毎に）カットされた包装袋（包装体）ＦＺは、シューター１２を介して外部に搬出されるように構成されている。

ところで、包装フィルムＦは、例えば、熱により溶着可能なフィルムで、ＰＥＴ等のベースフィルム、このベースフィルムよりも融点の低いポリエチレン等のヒートシールフィルムから構成されることができる。なお、包装フィルムとしては、ベースフィルム、中間フィルム、ヒートシールフィルムの３層構造のものなどを採用することもできる。

以下、本実施の形態に係る３方２列ロールタイプ自動包装機１の動作を詳細に説明する。
包装フィルムＦは、原反ロールＦＨから繰り出されるが、引き出された包装フィルムＦは、図３に示すように、フィルム分割折返部（Σ板）４にて、カッターにより２つの包装フィルムＦ１、Ｆ２に分割されて搬送方向を変更されると共に図１、図２において下方に折り返されて、フィルム折畳用ガイドローラ５へ導かれる。

フィルム折畳用ガイドローラ５では、２つの包装フィルムＦＸ１、ＦＸ２を長手方向（搬送方向）に沿って二つ折りした（折り返した）状態として、その二つ折りされた包装フィルムＦＸ１（ＦＸ２）の間に、対応する原料充填ノズル６（原料充填ノズル１６）を挟み込みつつ、搬送方向下流側の縦シール装置７へ導く。

縦シール装置７では、二つ折りされた包装フィルムＦＸ１、ＦＸ２の開放側の重畳部分の幅方向端部を、ヒーターが内蔵された回転体に挟み込むことでヒートシールを施して縦シール４０（図４参照）を形成し、包装フィルムＦＸ１、ＦＸ２を筒状形態の包装フィルムＦＹ１、ＦＹ２にする。

その後、筒状にされた包装フィルムＦＹ１、ＦＹ２は、第一横シール装置８の横ヒートシールロールにより横シールされ、この横シールにより包装袋の底部（図２参照）が形成される。

そして、図２に示すように、有底筒状に形成された包装フィルムＦＹ１、ＦＹ２内に挿入された状態となっている原料充填ノズル６、原料充填ノズル１６から、内容物が包装袋内に充填される。

内容物の充填後、包装フィルムＦＹ１、ＦＹ２の内容物充填部の上側が、第二横シール装置９の横ヒートシールロールにより横シールされ、この横シールにより包装袋の上部が形成されて、内容物が密封され、包装袋が完成される。

その後、連接された状態の包装袋は、横カッター装置１０、１１へ送られ、横カッター装置１０、１１により横シール中央部分に対して切断加工が行われて、個別の包装袋（包装体）ＦＺとされて、シューター１２により外部へ搬出されるようになっている。

ここで、上述したように、３方包装袋の縦に並ぶ両辺のうち、縦シールがなされた縦シール側と、フィルムが折り返される折り返し側（折り込み側）と、でフィルムの厚みが異なることによるシール不良が発生することが確認された。

このため、本実施の形態においては、第一横シール装置８（第二横シール装置９）が、以下で説明するように構成されている、なお、本実施の形態に係る第一横シール装置８と第二横シール装置９とは、基本的な構成は同様であるので、詳細な構成については、第一横シール装置８を代表的に説明する。

第一横シール装置８（第二横シール装置９）は、図５、図６に示すように、電熱式ヒータ等が内蔵された横ヒートシールロール２０、３０が対面配置され、横ヒートシールロール２０の周囲には、４つの横ヒートシール刃２１がそれぞれ独立して少なくとも径方向に対して位置調整可能（延いては傾き調整可能）に取り付けられている（図２参照）と共に、これら４つの横ヒートシール刃２１とは独立して４つの横ヒートシール刃２２がそれぞれ独立して少なくとも径方向に対して位置調整可能（延いては傾き調整可能）に取り付けられている。

ここにおいて、径方向とは、横ヒートシールロール２０（３０）の径方向（図７、図８の上下方向）を意味し、以下、単に径方向と称する。
また、傾きとは、横ヒートシールロール２０（３０）の長軸中心を含む平面に略平行な方向（図７、図８の面内）での傾きを意味し、以下、単に傾きと称する。

また、横ヒートシールロール３０の周囲には、前記４つの横ヒートシール刃２１に対応するように、４つの横ヒートシール刃３１がそれぞれ独立して少なくとも径方向に対して位置調整可能（延いては傾き調整可能）に取り付けられていると共に、これら４つの横ヒートシール刃３１とは独立して４つの横ヒートシール刃３２がそれぞれ独立して少なくとも径方向に対して位置調整可能（延いては傾き調整可能）に取り付けられている。４つの横ヒートシール刃３２は、前記４つの横ヒートシール刃２２に対応して設けられている。

各横ヒートシール刃２１、２２、３１、３２は、横ヒートシールロール２０、３０に内装される電熱式ヒータ等により所定温度（横ヒートシールに適した温度）に維持されるようになっている。

ここにおいて、横ヒートシールロール２０と、横ヒートシールロール３０と、は図示しないギヤにより噛合されており、両者は同期しながら（回転連結されながら）相互に反対方向に回転されるようになっていて、図６に示す位置において、前記４つの横ヒートシール刃２１（前記４つの横ヒートシール刃２２）のうちの一つと、これに対応する前記４つの横ヒートシール刃３１（前記４つの横ヒートシール刃３２）のうちの一つが対面するように各横ヒートシール刃は配置され、このように対面したときに形成される隙間に、包装フィルムＦＹ１（ＦＹ２）を挟み込むことで横シールを行うようになっている。

このように、本実施の形態に係る第一横シール装置８（第二横シール装置９）では、各横ヒートシール刃２１、３１（２２、３２）がそれぞれ独立して少なくとも径方向に対して位置調整可能（延いては傾き調整可能）に構成したので、対面する横ヒートシール刃２１、３１（２２、３２）の間の距離（間隔、隙間）や傾き（図７、図８の傾きＤ参照）の調整が可能である。

このため、本実施の形態に係る第一横シール装置８（第二横シール装置９）によれば、横ヒートシール刃２１、３１側で横シールする包装フィルムと、横ヒートシール刃２２、３２側で横シールする包装フィルムと、が異なる種類（厚み）である場合でも、異なる種類の包装フィルムに対応して良好な横シールを施すことができる。

また、本実施の形態に係る第一横シール装置８（第二横シール装置９）によれば、横ヒートシール刃２１、３１（或いは２２、３２）で横シールする包装フィルムに関し、例えば、やや厚みの厚くなる縦シール４０側への加圧力を高めることができるように、横ヒートシール刃２１、３１（或いは２２、３２）の縦シール側の間隔（隙間）を狭く、折り返し側の間隔（隙間）が広くなるように調整することができるので、横シール方向における加圧の不均一さが解消され、良好な横シールを実現することができる。

なお、縦シール４０側が 折り返し側より、やや厚みが厚くなるおそれは、図４に示したように、縦ヒートシールの際にシーラント剤が溶け出して縦シール４０の付近に盛り上がり部（例えばポリ溜まり）４１などが形成されることなどが原因と考えられる。

横ヒートシール刃２１、３１（２２、３２）の径方向に対する間隔（相互距離、隙間）や傾きの調整方法の一例としては、例えば、図７に示すように、対面する横ヒートシール刃２１の間隔（隙間）を狭くしたい側の取付面にシムスペーサー２４を挟んでから固定ネジ２３で取り付けを行う方法がある。図７では、横ヒートシール刃２１を代表として説明しているが、他の横ヒートシート刃２２、３１、３２についても同様である。

また、別の調整方法としては、例えば、図８に示すように、固定ネジ２３の付近に、横ヒートシール刃２１下面からの突出量を調整可能に横ヒートシール刃２１に羅合されている高さ調整用ネジ２５を設け、この高さ調整用ネジ２５の下方先端を横ヒートシールロール２０側に当接させることで、横ヒートシール刃２１の対面する横ヒートシール刃２１の間隔（隙間）を狭くしたい側の高さを調整した後、固定ネジ２３で取り付けを行う方法がある。なお、図８では、横ヒートシール刃２１を代表として説明しているが、他の横ヒートシート刃２２、３１、３２についても同様である。

このように、本実施の形態に係る第一横シール装置８（第二横シール装置９）によれば、各横ヒートシール刃２１、３１（２２、３２）がそれぞれ独立して少なくとも径方向に対して位置調整可能（延いては傾き調整可能）に構成したので、列毎に異なる種類の包装フィルムを用いて包装袋を生産する場合でも、異なる種類の包装フィルムに対応して良好な横シールを施すことができる。更には、フィルムの材質に応じて、横ヒートシール刃の材質や表面処理などの仕様を異ならせる場合には、その仕様の違いに適合させて、列毎に、対面配置される横ヒートシール刃の間隔を調整することができるので、すべての列において良好な横シールを施すことができる。

また、例えば、やや厚みの厚くなる縦シール側（縦ヒートシールの際にシール剤が溶け出して縦シール部付近に盛り上がり部（例えばポリ溜まり）などが形成されるおそれがある）への加圧力を高めることができるように、横ヒートシール刃２１、３１（或いは２２、３２）の縦シール側の間隔（隙間）を狭く、折り返し側の間隔（隙間）が広くなるように調整することができるので、横シール方向における加圧の不均一さを解消することができ、以って良好な横シールを実現することができる。

すなわち、本実施の形態によれば、簡単かつ低コストな構成でありながら、簡単かつ低コストな構成でありながら、横シール装置の横ヒートシール刃を列毎に独立に備えて構成し、包装フィルムが通過する横ヒートシール刃間の間隔（隙間）或いは傾きを列毎に個別に調整可能に構成することで、２列それぞれの包装フィルムに対して良好な横シールを施すことができるようにした３方２列ロールタイプ自動包装機を提供することができる。

特に、生産過程において、３方包装袋の縦に並ぶ両辺のうち、縦シールがなされた縦シール側と、フィルムが折り返される折り返し側（折り込み側）と、でフィルムの厚みが異なることによるシール不良を解消するために、やや厚みの厚くなる縦シール側（縦ヒートシールの際にシーラント剤が溶け出して縦シール部付近に盛り上がり部（例えばポリ溜まり）などが形成されるおそれがある）の加圧力を高めるように、縦シール側の横ヒートシール刃間隔（隙間）を狭く、折り返し側の横ヒートシール刃間隔（隙間）が広くなるように、横ヒートシール刃の取り付けを調整可能に構成したので、横シール方向において加圧の不均一さを解消して、良好なシール特性を実現することができる。

なお、上述した本実施の形態では、３方２列の自動包装機について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、３列以上の多列とすることができると共に、縦シール装置７がロールタイプ以外の方式の縦シール装置を採用した自動包装機にも適用可能である。

また、上述した本実施の形態では、２列の包装袋に関して、双方の折り返し側が隣接するように（縦シール側が外側になるように）配列した場合について説明したが、これは折り返された包装フィルムの開放側から原料充填ノズル６、１６を挿入して内容物を充填する関係からこのように配列されたものである。しかしながら、他の方法により、内容物を充填する場合には、双方の縦シール側が隣接するように（折り返し側が外側になるように）配列したり、多列の包装袋が同じ向きに配列されることも可能である。

しかしながら、本実施の形態で説明したように、例えば、２列の包装袋に関して、双方の折り返し側が隣接するように（縦シール側が外側になるように）、或いは、双方の縦シール側が隣接するように（折り返し側が外側になるように）配列した場合（線対称配列にした場合）には、２列の間の中心線に関して、横ヒートシール刃２１（３１）の傾き方向と、横ヒートシール刃２２（３２）の傾き方向と、が線対称となるため、横ヒートシール刃２１、２２（３１、３２）を横ヒートシールロール２０（３０）の長軸中心に対して傾けた場合に横ヒートシールロール２０（３０）に作用するスラスト力（長軸方向への押圧力）を相殺することができるため、横ヒートシールロール２０（３０）に大きなスラスト力が生じないため、振動や騒音などを低減できると共に、スラストベアリングなどを省略することも可能になるなど、構成の簡略化や低コスト化を促進できる。
なお、２列に限らず、複数配列のうちの少なくとも２つを線対象配列にすることで、スラスト力を低減することができ、振動や騒音などを低減できると共に、構成の簡略化や低コスト化に貢献可能である。

また、特に、本実施の形態のように、横ヒートシールロール２０（３０）の周囲に複数の横ヒートシール刃２１、２２（３１、３２）を取り付ける場合、横ヒートシールロール２０（３０）が１回転する間に複数回断続的なスラスト力が発生して、振動、騒音が比較的大きなものとなるが、上述したように線対称配置にした場合には、このような断続的に発生するスラスト力を相殺できるため、振動、騒音低減効果は極めて大きなものとなる。

以上で説明した実施の形態は、本発明を説明するための例示に過ぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更を加え得ることは勿論である。

１ ３方２列ロールタイプ自動包装機（本発明に係る３方シール多列自動包装機）
２ テンショナー装置
３ フィルム送り装置
４ フィルム分割折返部
５、１５ フィルム折畳用ガイドローラ
６、１６ 原料充填ノズル
７ 縦シール装置
８ 第一横シール装置
９ 第二横シール装置
１０、１１ 横カッター装置
１２ シューター
２０、３０ 横ヒートシールロール
２１、２２ 横ヒートシール刃
３１、３２ 横ヒートシール刃
２３ 固定ネジ
２４ シムスペーサー
２５ 高さ調整用ネジ
Ｆ 包装フィルム
ＦＨ 原反ロール
Ｆ１ 分割された包装フィルムの一方
Ｆ２ 分割された包装フィルムの他方
ＦＸ１ 二つ折りされた包装フィルムの一方
ＦＸ２ 二つ折りされた包装フィルムの他方
ＦＺ 個別にカットされた包装袋（包装体）

Claims (2)

1. ２列で連続移送される包装フィルムのそれぞれを、搬送方向に沿って折り返して開放側を重畳させ、該重畳部分に対して縦シールを施して筒状包装袋を線対称に形成した後、横シール装置により横シールを施すと共に、筒状包装袋内に原料充填ノズルを介して内容物を充填し、その後に筒状包装袋の上側部分に横シールを施して封止することで３方がシールされた包装体を２列で同時に連続的に形成し、該連続した包装体の横シール部分をカッター装置によって切り離して個別包装体を２列で同時に生産する３方シール多列自動包装機であって、
   前記横シール装置は、
   筒状包装袋の幅方向に長軸が延在されると共に、対面配置されて同期回転する一対の横ヒートシールロールと、
   該一対の横ヒートシールロールの外周に、２列の包装袋それぞれに対応して横ヒートシールロールの径方向に傾き調整可能に取り付けられた横ヒートシール刃と、
   を備えており、
   前記２列の横ヒートシール刃は、その傾きが線対称となるように配列されていることを特徴とする３方シール多列自動包装機。
2. 前記２列の横ヒートシール刃は、
   横ヒートシールロールに横ヒートシール刃の長手方向両端付近でそれぞれ固定する固定ネジと、
   固定ネジの付近で横ヒートシールロールに向けて横ヒートシール刃に螺合されている高さ調整用ネジと、
   により、
   前記固定ネジを緩めつつ高さ調整用ネジを横ヒートシール刃下面から突出させることで、横ヒートシール刃の傾きを調整可能としたことを特徴とする請求項１に記載の３方シール多列自動包装機。
   

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