JP6739723B2 - 包装機および包装機におけるシール方法 - Google Patents

Description

本発明は、包装袋内に食品等の被包装物を充填し、包装袋内にスチームを吐出して包装袋内の空気をスチームで置換して脱気した後、袋口をシールする包装機およびその包装機におけるシール方法に関するものである。

従来より、例えばレトルト包装機において、製品噛み込み等による破袋をより減少させることを目的として超音波シールが導入されている。すなわち、この種のレトルト包装機では、包装袋内に食品等の被包装物を充填した後、スチーム脱気を行い、図９に示した包装袋Ａのシール部位Ｂを予熱し、シール部位Ｂのうちの下方を横断する部位に超音波シールＣを行い、さらに、超音波シールＣを行った部位の上方に飾りシール（コスメティックシール）Ｄを施し、このような工程順で袋口のシールを行っていた（特願２０１５−１０３４９６号）。

しかし、脱気のためにスチームが包装袋Ａ内に充填されるため、袋口内面のシール部位Ｂ内面に水滴が付着し、脱気後に行われるシール部位Ｂに対する予熱シールではシール部位Ｂの内面に付着した水滴を蒸発しきれなかった。そして、その状態で超音波シールＣが行われると、シール部位Ｂ内面に付着した水滴は、超音波シールＣにより袋内への逃げ道が遮断されているため、その後に飾りシール（コスメティックシール）Ｄを施すと、飾りシールＤの内面に大きな気泡が発生した。さらに、飾りシールＤの後に、冷却シール工程を設けてシール部位Ｂを冷却すると、飾りシールＤの内面に形成された大きな気泡は押しつぶすことはできるが、シール部位に皺が形成されるという問題が発生した。

特願２０１５−１０３４９６号

そこで、本発明の課題は、包装袋の袋口のシール内面に大きな気泡が残存したりシール部位に皺が発生することがなく、確実かつ綺麗な仕上がりにシールすることができる包装機およびその包装機におけるシール方法を提供することにある。

上記課題を解決するものは、包装袋が移動体と共に各包装ステーションを間欠移動することにより被包装物が包装される包装機であって、前記包装袋内に前記被包装物が充填されスチーム脱気された後に前記包装袋のシール部位全体を均一に予熱するためのシール部位予熱ステーションと、該シール部位予熱ステーションの下流側に設けられ前記包装袋のシール部位の上方部に飾りシールを施すための飾りシールステーションと、該飾りシールステーションの下流側に設けられ前記包装袋のシール部位の下方部に超音波シールを施すための超音波シールステーションとを有していることを特徴とする包装機である（請求項１）。前記包装機は、前記超音波シールステーションの下流側に前記包装袋のシール部位を冷却するための冷却シールステーションを有していることが好ましい（請求項２）。

また、上記課題を解決するものは、包装袋が移動体と共に各包装ステーションを間欠移動することにより被包装物が包装される包装機におけるシール方法であって、前記包装袋内に前記被包装物が充填されスチーム脱気された後に前記包装袋のシール部位全体を均一に予熱するためのシール部位予熱工程と、該シール部位予熱工程の後に行われ前記包装袋のシール部位の上方部に飾りシールを施すための飾りシール工程と、該飾りシール工程の後に行われ前記包装袋のシール部位の下方部に超音波シールを施すための超音波シール工程とを有していることを特徴とする包装機におけるシール方法である（請求項３）。前記包装機における包装シールは、前記超音波シール工程の後に行われ前記包装袋のシール部位を冷却するための冷却シール工程を有していることが好ましい（請求項４）。

請求項１に記載の包装機によれば、包装袋の袋口のシール内面に大きな気泡が残存したりシール部位に皺が発生することがなく、確実かつ綺麗な仕上がりにシールすることができる。
請求項２に記載の包装機によれば、上記請求項１の効果に加え、飾りシールで発生したシール内面の微小な気泡を押し潰して目付けすることができる。
請求項３に記載の包装機におけるシール方法によれば、包装袋の袋口のシール内面に大きな気泡が残存したりシール部位に皺が発生することがなく、確実かつ綺麗な仕上がりにシールすることができる
請求項４に記載の包装機におけるシール方法によれば、上記請求項１の効果に加え、飾りシール工程で発生したシール内面の微小な気泡を押し潰して目付けすることができる。

本発明の包装機における包装方法の一実施例の工程図である。 本発明の包装機の一実施例の平面図である。 図２に示した包装機の正面図である。 図２に示した包装機の左側面図である。 図２に示した包装機のシール部位予熱ステーションにおける作用を説明するための説明図である。 図２に示した包装機の飾りシールステーションにおける作用を説明するための説明図である。 図２に示した包装機の超音波シールステーションにおける作用を説明するための説明図である。 図２に示した包装機の超音波シールステーションにおける他の作用を説明するための説明図である。 図２に示した包装機によってシールされる包装袋のシール部位を説明するための説明図である。

本発明では、包装袋内に被包装物が充填されスチーム脱気された後に包装袋のシール部位を予熱するためのシール部位予熱工程と、シール部位予熱工程の後に行われ包装袋のシール部位の上方部に飾りシールを施すための飾りシール工程と、飾りシール工程の後に行われ前記包装袋のシール部位の下方部に超音波シールを施すための超音波シール工程とを行うことで、包装袋の袋口のシール内面に大きな気泡が残存したりシール部位に皺が発生することがなく、確実かつ綺麗な仕上がりにシールすることができる包装機および包装機におけるシール方法を実現した。

本発明の包装機を図１ないし図８に示した一実施例を用いて説明する。
この実施例の包装機Ｐは、図１または図２に示すように、グリップ対３１が包装袋Ａの袋口の両側付近を把持して移動体３２と共に各包装ステーションを間欠移動することにより被包装物が包装される包装機であって、包装袋Ａ内に被包装物が充填されスチーム脱気された後に包装袋Ａのシール部位を予熱するためのシール部位予熱ステーション６と、シール部位予熱ステーション６の下流側に設けられ包装袋Ａのシール部位Ｂの上方部に飾りシールＤを施すための飾りシールステーション７と、飾りシールステーション７の下流側に設けられ包装袋Ａのシール部位Ｂの下方部に超音波シールＣを施すための超音波シールステーション８とを有している。以下、各構成について順次詳述する。

この実施例の包装機Ｐは、図３または図４に示すように、包装袋Ａの上部両端付近を把持するグリップ対３１と、グリップ対３１を複数の工程毎に間欠移動させるための移動体３２を有している。

この包装機Ｐは、レトルト食品を量産するためのものであり、グリップ対３１にそれぞれ把持された４袋の包装袋Ａが同時に、図２に示した９つステーションを間欠移動する間にレトルト食品が量産されるものである。

包装機Ｐは、図３または図４に示すように、垂直方向に延在する間欠回転軸３３を回転自由に支持するスタンド３４が機台３５上に設けられ、その間欠回転軸３３の上部に取り付けられた移動体（円盤状回転体）３２には、包装袋Ａを掴着又は釈放するためのグリップ対３１が間欠回転軸３３を中心として等角度間隔で放射方向に突出するように設けられている。グリップ対３１は、包装袋Ａの袋口の両側付近を把持して、移動体３２と共に包装工程毎に間欠回転移動する。なお、この実施例は、移動体（円盤状回転体）３２を間欠回転駆動させるロータリー方式の包装機であるが、本発明を公知の直線移動方式の包装機に適用することも可能である。

包装機Ｐは、給袋ステーション１と、印字・予備加温・袋姿勢確認・捺印検査ステーション２と、袋底膨らまし・袋開口ステーション３と、被包装物（固形物）充填ステーション４と、被包装物（流動物）充填ステーション５と、スチーム脱気・シール部位予熱ステーション６と、飾りシールステーション７と、超音波シールステーション８と、インラインチェック・製品排出ステーション９とを有している。以下、各ステーションで行われる
包装工程について順次説明する。

給袋ステーション１では、給袋コンベアによって順次搬送される包装袋Ａを、給袋装置によって間欠移動してくるグリップ対３１に順次把持させることにより給袋工程（第１工程）が行われる。具体的には、給袋工程（第１工程）は、吸盤によって垂直姿勢を保持して上昇する包装袋Ａを給袋装置の把持バーが把持して袋高さを補正した後、グリップ対３１に受け渡すことにより行われる。

印字・予備加温・袋姿勢確認・捺印検査ステーション２では、グリップ対３１に垂直姿勢で支持された包装袋Ａの裏面側に、捺印装置にて賞味期限等を印字する。また、包装袋Ａの底部を開口するために底部付近を包装袋Ａの両側から加温装置にて温める（予備加温）と共に、センサにより包装袋Ａの姿勢を確認する（袋姿勢確認）。さらに、カメラによって印字部分を撮影して印字の良否を検査する（捺印検査）。

袋底膨らまし・袋開口ステーション３では、グリップ対３１に垂直姿勢で支持された包装袋Ａの表裏面をそれぞれ吸盤にて吸着して袋口を若干開口した後、挿入してエアーを注入して袋底部を膨らます。

被包装物（固形物）充填ステーション４では、充填用漏斗が袋口から挿入されて包装袋Ａ内に被包装物（固形物）が充填される。

被包装物（流動物）充填ステーション５では、充填用漏斗が袋口から挿入されて包装袋Ａ内に被包装物（流動物）が充填される。

スチーム脱気・シール部位予熱ステーション６では、スチーム脱気が行われた後、スチーム脱気に際してシール部位Ｂの内面に付着した水滴を蒸発させ除去するためにシール部位Ｂが予熱される。具体的には、図５に示すように、スチーム脱気装置のスチーム吐出ノズル３６から包装袋Ａ内にスチームが吐出される。これにより、包装袋Ａ内の空気を追い出してレトルト食品の保存期間を長くすると共に、スチームが液化して内部空間の体積を減少させる。その後、包装袋Ａの表裏面から対となる予熱バー３７ａ，３７ｂが包装袋Ａのシール部位Ｂを挟圧することにより、シール部位Ｂの内面に付着した水滴を蒸発させ除去する。

飾りシールステーション７では、図６に示すように、包装袋Ａのシール部位Ｂのうちの上方部分が、包装袋Ａの表裏面から対となるシールバー３８ａ，３８ｂにより挟着されることで飾りシール（コスメティックシール）Ｄが施される。本発明の包装機Ｐでは、この飾りシールＤが超音波シールＣに先立って施されることで、シール部位Ｂの予熱によって除去しきれなかった水滴を上下（包装袋Ａの内外）に逃がすことができ、シール内面に大きな気泡が残存したりシール部位に皺が発生することを防止することができる。

超音波シールステーション８では、図７に示すように、包装袋Ａのシール部位Ｂのうちの下方部分に超音波シール装置のホーン３９を押し付けることにより超音波シールＣが施され、包装袋Ａが完全封緘される。その後、図８に示すように、包装袋Ａの表裏面から対となる冷却バー４０ａ，４０ｂが包装袋Ａのシール部位Ｂを挟圧することにより、飾りシールＤで発生してしまった微小な気泡が冷却バー４０ａ，４０ｂにて押し潰され目付けが行われる。なお、この実施例の包装機Ｐは、超音波シールステーション８において冷却シール工程を行っているが、超音波シールステーションの下流側に包装袋のシール部位を冷却するための冷却シールステーションを有する包装機も本発明の範疇に包含される。

このように、本発明では、包装袋Ａ内に被包装物が充填されスチーム脱気された後に包装袋Ａのシール部位Ｂを予熱するシール部位予熱工程と、シール部位予熱工程の後に行われ包装袋Ａのシール部位Ｂの上方部に飾りシールＤを施すための飾りシール工程と、飾りシール工程の後に行われ包装袋Ａのシール部位Ｂの下方部に超音波シールＣを施すための超音波シール工程と、さらには、冷却シール工程の４工程が順次行われることで、包装袋の袋口のシール内面に大きな気泡が残存したりシール部位に皺が発生することがなく、確実かつ綺麗な仕上がりにシールを行うことができる包装機Ｐを実現した。

インラインチェック・製品排出ステーション９では、被包装物が包装された包装袋Ａの重量を計量すると共に、適量の被包装物が包装された包装袋Ａを振分シュートを介して機外の搬送コンベアに排出させる。そして、包装機Ｐでは、これら一連の包装工程が移動体３２の間欠回転によって間欠移動してくるグリップ対３１に支持された包装袋Ａに順次行われることにより被包装物の包装製品（レトルト食品）が量産されるように構成されている。

つぎに、本発明の包装機Ｐにおける包装方法（シール方法を含む。）について説明する。
この実施例の包装機Ｐにおける包装方法は、グリップ対３１が包装袋Ａの袋口の両側付近を把持して移動体３２と共に各包装ステーション１ないし９を間欠移動することにより被包装物が包装される包装機Ｐにおける包装方法であって、包装袋Ａを機内に供給する給袋工程（第１工程）と、印字工程（第１−２工程）と、予備加温・袋姿勢確認工程（第２工程）と、捺印検査工程（第２−３工程）と、袋底膨らまし・袋開口工程（第３工程）と、被包装物（固形物）充填工程（第４工程）と、被包装物（流動物）充填工程（第５工程）と、包装袋Ａ内に前記被包装物が充填されスチーム脱気された後に包装袋Ａのシール部位Ｂを予熱するためのシール部位予熱工程（第６工程）と、シール部位予熱工程の後に行われ包装袋Ａのシール部位Ｂの上方部に飾りシールＤを施すための飾りシール工程（第７工程）と、飾りシール工程の後に行われ包装袋Ａのシール部位Ｂの下方部に超音波シールＣを施すための超音波シール工程（第８−１工程）と、超音波シール工程の後に行われ包装袋Ａのシール部位Ｂを冷却するための冷却シール工程（第８−２工程）と、インラインチェック・製品排出工程（第９工程）を有している。以下、各工程について順次詳述するが、包装機Ｐの構成については前述した通りであり説明を省略する。

給袋工程（第１工程）は、図２中、給袋ステーション１において、給袋コンベアによって順次搬送される包装袋Ａを、給袋装置によって間欠移動してくるグリップ対３１に順次把持させることにより行われる。具体的には、給袋工程（第１工程）は、吸盤によって垂直姿勢を保持して上昇する包装袋Ａを給袋装置の把持バーが把持して袋高さを補正した後、グリップ対３１に受け渡すことにより行われる。

印字工程（第１−２工程）は、図２中、印字・予備加温・袋姿勢確認・捺印検査ステーション２において、グリップ対３１に垂直姿勢で支持された包装袋Ａの裏面側に、捺印装置にて賞味期限等を印字することにより行われる。

予備加温・袋姿勢確認工程（第２工程）は、図２中、印字・予備加温・袋姿勢確認・捺印検査ステーション２において、底部を開口するために底部付近を包装袋Ａの両側から加温装置にて温めると共に、センサにより包装袋Ａの姿勢を確認することにより行われる。

捺印検査工程（第２−３工程）は、図２中、印字・予備加温・袋姿勢確認・捺印検査ステーション２において、カメラによって印字部分を撮影して印字の良否を検査することにより行われる。

袋底膨らまし・袋開口工程（第３工程）は、図２中、袋底膨らまし・袋開口ステーショ
ン３において、グリップ対３１に垂直姿勢で支持された包装袋Ａの表裏面をそれぞれ吸盤にて吸着して袋口を若干開口した後、挿入してエアーを注入して袋底部を膨らますことにより行われる。

被包装物（固形物）充填工程（第４工程）は、図２中、被包装物（固形物）充填ステーション４において、充填用漏斗が袋口から挿入されて包装袋Ａ内に被包装物（固形物）が充填されることにより行われる。

被包装物（流動物）充填工程（第４工程）は、図２中、被包装物（流動物）充填ステーション５において、充填用漏斗が袋口から挿入されて包装袋Ａ内に被包装物（流動物）が充填されることにより行われる。

包装袋Ａ内に前記被包装物が充填されスチーム脱気された後に包装袋Ａのシール部位Ｂを予熱するためのシール部位予熱工程（第６工程）は、図２中、スチーム脱気・シール部位予熱ステーション６において、スチーム脱気が行われた後、スチーム脱気に際してシール部位Ｂの内面に付着した水滴を蒸発させ除去するためにシール部位Ｂが予熱されることで行われる。

具体的には、この工程では、図５に示すように、まず、スチーム脱気装置のスチーム吐出ノズル３６から包装袋Ａ内にスチームが吐出される。これにより、包装袋Ａ内の空気を追い出してレトルト食品の保存期間を長くすると共に、スチームが液化して内部空間の体積を減少させる。その後、包装袋Ａの表裏面から対となる予熱バー３７ａ，３７ｂが包装袋Ａのシール部位Ｂを挟圧することにより、シール部位Ｂの内面に付着した水滴の蒸発除去が行われる。

飾りシール工程（第７工程）は、図２中、飾りシールステーション７において、図６に示すように、包装袋Ａのシール部位Ｂのうちの上方部分が、包装袋Ａの表裏面から対となるシールバー３８ａ，３８ｂにより挟着されて飾りシール（コスメティックシール）Ｄが施されることにより行われる。本発明の包装機Ｐでは、この飾りシールＤが超音波シールＣに先立って施されることで、シール部位Ｂの予熱によって除去しきれなかった水滴を上下（包装袋Ａの内外）に逃がすことができ、シール内面に大きな気泡が残存したりシール部位に皺が発生することが防止される。

超音波シール工程（第８−１工程）は、図２中、超音波シールステーション８において、図７に示すように、包装袋Ａのシール部位Ｂのうちの下方部分に超音波シール装置のホーン３９を押し付けることにより超音波シールＣが施され、包装袋Ａが完全封緘されることにより行われる。その後、包装袋Ａの表裏面から、対となる冷却バー４０ａ，４０ｂが包装袋Ａのシール部位Ｂを挟圧することにより、飾りシールＤで発生してしまった微小な気泡が冷却バー４０ａ，４０ｂにて押し潰され目付けが行われる（冷却シール工程（第８−２工程））。なお、この実施例の包装機Ｐは、超音波シールステーション８において冷却シール工程が行われるが、超音波シールステーションの下流側に包装袋のシール部位を冷却するための冷却シールステーションを有する包装機も本発明の範疇に包含される。

このように、本発明の包装機Ｐにおけるシール方法では、包装袋Ａ内に被包装物が充填されスチーム脱気された後に包装袋Ａのシール部位Ｂを予熱するシール部位予熱工程と、シール部位予熱工程の後に行われ包装袋Ａのシール部位Ｂの上方部に飾りシールＤを施すための飾りシール工程と、飾りシール工程の後に行われ包装袋Ａのシール部位Ｂの下方部に超音波シールＣを施すための超音波シール工程と、さらには、冷却シール工程の４工程が順次行われることで、包装袋の袋口のシール内面に大きな気泡が残存したりシール部位に皺が発生することがなく、確実かつ綺麗な仕上がりにシールを行うことができる。

インラインチェック・製品排出工程（第９工程）は、図２中、インラインチェック・製品排出ステーション９において、被包装物が包装された包装袋Ａの重量を計量すると共に、適量の被包装物が包装された包装袋Ａを振分シュートを介して機外の搬送コンベアに排出させることにより行われる。そして、包装機Ｐでは、これら一連の包装工程が移動体３２の間欠回転によって間欠移動してくるグリップ対３１に支持された包装袋Ａに順次行われることにより被包装物の包装製品（レトルト食品）が量産されるように構成されている。

Ｐ 包装機
１ 給袋ステーション
２ 印字・予備加温・袋姿勢確認・捺印検査ステーション
３ 袋底膨らまし・袋開口ステーション
４ 被包装物（固形物）充填ステーション
５ 被包装物（流動物）充填ステーション
６ スチーム脱気・シール部位予熱ステーション
７ 飾りシールステーション
８ 超音波シールステーション
９ インラインチェック・製品排出ステーション
３１ グリップ対
３２ 移動体（円盤状回転体）
３３ 間欠回転軸
３４ スタンド
３５ 機台
３６ スチーム吐出ノズル
３７ａ，３７ｂ 予熱バー
３８ａ，３８ｂ シールバー
３９ ホーン
４０ａ，４０ｂ 冷却バー
Ａ 包装袋
Ｂ シール部位
Ｃ 超音波シール
Ｄ 飾りシール

Claims (4)

1. 包装袋が、移動体と共に各包装ステーションを間欠移動することにより被包装物が包装される包装機であって、前記包装袋内に前記被包装物が充填されスチーム脱気された後に前記包装袋のシール部位全体を均一に予熱するためのシール部位予熱ステーションと、該シール部位予熱ステーションの下流側に設けられ前記包装袋のシール部位の上方部に飾りシールを施すための飾りシールステーションと、該飾りシールステーションの下流側に設けられ前記包装袋のシール部位の下方部に超音波シールを施すための超音波シールステーションとを有していることを特徴とする包装機。
2. 前記包装機は、前記超音波シールステーションの下流側に前記包装袋のシール部位を冷却するための冷却シールステーションを有している請求項１に記載の包装機。
3. 包装袋が、移動体と共に各包装ステーションを間欠移動することにより被包装物が包装される包装機におけるシール方法であって、前記包装袋内に前記被包装物が充填されスチーム脱気された後に前記包装袋のシール部位全体を均一に予熱するためのシール部位予熱工程と、該シール部位予熱工程の後に行われ前記包装袋のシール部位の上方部に飾りシールを施すための飾りシール工程と、該飾りシール工程の後に行われ前記包装袋のシール部位の下方部に超音波シールを施すための超音波シール工程とを有していることを特徴とする包装機におけるシール方法。
4. 前記包装機におけるシール方法は、前記超音波シール工程の後に行われ前記包装袋のシール部位を冷却するための冷却シール工程を有している請求項３に記載の包装機におけるシール方法。

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