JP7060949B2

JP7060949B2 - 製袋包装装置

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Publication number: JP7060949B2
Application number: JP2017235063A
Authority: JP
Inventors: 貴紀合田
Original assignee: Showa Sangyo Co Ltd
Current assignee: Showa Sangyo Co Ltd
Priority date: 2017-12-07
Filing date: 2017-12-07
Publication date: 2022-04-27
Anticipated expiration: 2037-12-07
Also published as: JP2019099260A

Description

本発明は、製袋包装装置に取り付け可能であり、包装袋の製袋および包装袋への粉状製品の充填を補助する製袋包装ガイド器具およびそれを備えた製袋包装装置に関する。

従来、食品等の製品の包装袋を開口した状態で作成し、当該開口部から包装袋内に製品を充填し、包装袋の開口部をシールすることで製品を包装する製袋包装装置が知られている。このような製袋包装装置において、外部において包装袋となる前の筒状包装袋の繰り出しが行われ、中空の内部において製品が通過することで、包装袋の充填が行われる、筒状の角筒ガイド部を備える構成が知られている（たとえば特許文献１）。

特開２００４－２５００１９号公報

しかしながら、従来技術では、小麦粉などの粉状製品を包装袋に充填する際に、粉状製品の舞い上がり等により角筒ガイド部（製袋包装ガイド器具）の内壁面に粉状製品が付着してしまい、ある程度付着量が多くなった後に自重又は装置の振動等により、付着していた粉状製品が塊として落下してしまう場合があった。特に、粉状製品の塊の落下が、包装袋の開口部をシールするタイミングで起きた場合には、粉状製品の塊が挟まれた状態でシールがなされ、包装袋のシールを適切に行うことができず、不良品発生（製品歩留まりの低下）の一因となるという問題があった。

本発明は、粉状製品の塊の落下によりシールが適切に行えないことを有効に防ぎ、製品歩留まりを改善できる製袋包袋ガイド器具およびそれを備えた製袋包装装置を提供することを目的とする。

（１）本発明の第１の観点に係る製袋包装装置は、中空の筒状構造を有し、製袋包装装置の下部に装着され、粉状製品を包装する包装袋の製袋と、粉状製品の包装袋への充填とをガイドする製袋包装ガイド器具と、当該製袋包装ガイド器具が取り付けられる充填筒とを有する製袋包装装置であって、前記製袋包装ガイド器具が、前記充填筒に連結する上部と、下部開口を構成する下端辺と、前記上部と前記下端辺との間の切り欠き形成側面部とを有し、前記切り欠き形成側面部は、下端辺と連通しない切り欠きが形成された対向する２つの側面を有し、前記切り欠きは、前記製袋包装ガイド器具が取り付けられた前記充填筒の先端の排出口よりも高い位置まで到達する切り欠きであることを特徴とする。
（２）前記切り欠きは、上方から下方にかけて幅広となっているように構成することができる。
（３）上記製袋包装ガイド器具において、前記切り欠きは、多角形状であるように構成することができる。
（４）上記製袋包装ガイド器具において、前記切り欠きは、前記下端辺の１／２を超える長さの下辺を有するように構成することができる。
（５）上記製袋包装ガイド器具において、前記下端辺は、下方から見た場合に略四角形となっており、前記切り欠き形成側面部を構成する４つの側面に前記切り欠きがそれぞれ形成されているように構成することができる。
（６）上記製袋包装ガイド器具において、前記切り欠きは、前記切り欠き形成側面部の２０％以上の面積をそれぞれ占めるように構成することができる。
（７）本発明の第２の観点に係る製袋包装装置は、帯状の包装材を筒状包装袋に成形する成形部と、
成形された筒状包装袋を下方に繰り出す繰り出し部と、中空の筒状構造を有し、前記成形部よりも下方に配置され、内部を粉状製品が通過するとともに、外部において筒状包装袋と接して筒状包装袋を下方に案内する製袋包装ガイド器具と、当該製袋包装ガイド器具が取り付けられる充填筒とを有するガイド部と、前記ガイド部よりも下方に配置され、略水平方向にスライドすることで、前記ガイド部と協働して筒状包装袋に底部を形成するとともに、粉状製品を充填した筒状包装袋をシールして、粉状製品が包装された包装袋を製造するシール部と、を有し、前記製袋包装ガイド器具は、前記充填筒に連結する上部と、下部開口を構成する下端辺と、前記上部と前記下端辺との間の切り欠き形成側面部とを有し、前記切り欠き形成側面部は、下端辺と連通しない切り欠きが形成された対向する２つの側面を有し、前記切り欠きは、前記製袋包装ガイド器具が取り付けられた前記充填筒の先端の排出口よりも高い位置まで到達する切り欠きであることを特徴とする。
（８）上記第２の観点に係る製袋包装装置において、前記ガイド部の前記下端辺は、前記シール部が筒状包装袋を内側に折り曲げて前記底部を形成する際の支点となるように構成することができる。

本発明によれば、製袋包装ガイド器具の内壁面に付着する粉状製品の量を低減させることができるため、筒状包装袋をシールする工程においても、粉状製品の塊が挟まれた状態でシールがなされ、包装袋のシールを適切に行うことができないことを有効に防止することができ、結果、製品歩留まりを改善することができる。

本実施形態に係る製袋包装装置の斜視図である。図１のII－II線に沿う断面拡大図であり、（Ａ）は第一の形態、（Ｂ）は第二の形態である。本実施形態に係る製袋包装処理を説明するための図である。従来の製袋包装ガイド器具の斜視図である。本実施形態に係る製袋包装ガイド器具の斜視図である。本実施形態に係る製袋包装ガイド器具の正面図である。本実施形態に係る製袋包装ガイド器具の側面図である。本実施形態に係る製袋包装ガイド器具の底面図である。

本発明の実施形態に係る製袋包装装置を、図面を参照して説明する。なお、以下においては、小麦粉を包装するための製袋包装装置を例示して説明するが、本発明に係る製袋包装装置は、小麦粉を包装する製袋包装装置に限定されず、各種の粉状製品を包装するために使用することができる。

まず、製袋包装装置１の構成の概略について説明する。図１は、本実施形態に係る製袋包装装置１の一例を示す斜視図である。図１に示すように、製袋包装装置１は、リール１０、フォーマ２０、製袋チューブ３０、繰出しベルト４０、縦シーラ５０、横シーラ６０、およびガイド器具７０を主に備えている。

リール１０には、包装フィルムＦのロールが取り付けられており、リール１０から包装フィルムＦを帯状で引き出すことが可能となっている。フォーマ２０は、リール１０から引き出された包装フィルムＦを円筒形の筒状包装材に成形する。

製袋チューブ３０は、図１に示すように、フォーマ２０と連続して構成されており、フォーマ２０よりも下方に配置されている。フォーマ２０で曲成された筒状包装材は、繰り出しベルト４０により、製袋チューブ３０の外周面に沿って下方へと繰り出される。ここで、図２は、図１のII－II線に沿う断面図であり、（Ａ）は第一の形態（先細り形状）、（Ｂ）は第二の形態（段付き円筒形状）である。図２に示すように、本実施形態に係る製袋チューブ３０では下部に充填筒８０が形成されている。投入口２１から投入された粉状製品は、充填筒８０の内部を通過して、充填筒８０から包装袋に充填される。また、図２に示すように、充填筒８０の周囲には、ガイド器具７０が充填筒８０を覆うように取り付けられる。なお、充填筒８０は図２（Ｂ）の例示のように段付き円筒形状ではなく、段無しの円筒形状のものであってもよい。充填時に舞い上がった粉状製品の付着は、充填筒８０とガイド器具７０との間の空間８２で生じるので、後述の切り欠き部７４は、空間８２と連通する高さ（すなわち、充填筒８０の先端の排出口よりも高い位置）まで設けることが好ましい。
充填筒８０の先端の排出口には「菊座」と称される放射状のリブを有する排出口座８１を取り付けることが可能となっている。排出口座８１を充填筒８０に取り付けることで、充填筒８０の内壁に付着した粉状製品が自重により落下することを有効に防止することができる。

繰り出しベルト４０は、製袋チューブ３０と対向するように配置されており、製袋チューブ３０とともに筒状包装材を挟み込む。また、繰り出しベルト４０は、ベルトを回転することができ、製袋チューブ３０と対向する対向面が下方に移動するようにベルトを回転させることで、筒状包装材を下方に繰り出す。

縦シーラ５０は、製袋チューブ３０上に配置されており、図１に示すように、フォーマ２０で曲成された包装フィルムＦの幅方向における両端部が近接する位置に配置される。縦シーラ５０は、包装フィルムＦの両端部を挟み込み、たとえば熱融着によりシールを行うことで、筒状包装袋を形成する。

横シーラ６０は、製袋チューブ３０およびガイド器具７０よりも下方に設置されている。横シーラ６０は水平方向（左右方向）にスライドする一対のシール部材を有しており、筒状包装袋を左右から挟み込むことができる。そして、横シーラ６０は、筒状包装袋を挟み込んで、たとえば熱融着によりシールする。これにより、横シーラ６０は、シールがされた包装袋２を生成することができる。また、横シーラ６０は、最下端に位置する包装袋をシールすると同時に、次の包装袋となる筒状包装材に底部を形成する。本実施形態では、横シーラ６０が、ガイド器具７０の下面に沿ってスライドすることで、ガイド器具７０の端部を支点として、筒状包装袋の底部が水平方向に折れ曲がり、筒状包装袋に底部が形成される。さらに、横シーラ６０は、カッターを内蔵しており、包装袋をシールするとともに、シールした包装袋の上部に切り込みを入れ、包装袋を筒状包装袋から切り離す。

ガイド器具７０は、製袋チューブ３０の下部に着脱可能となっている。より具体的には、ガイド器具７０は、後述する連結部７６を有しており、連結部７６を製袋チューブ３０の突起部（不図示）に係合することで、図２に示すように、製袋チューブ３０の充填筒８０の周囲を覆うように、製袋チューブ３０に装着される。ガイド器具７０は、中空となっており、ガイド器具７０を製袋チューブ３０に装着させることで、製袋チューブ３０と同様に、外部において筒状包装材と接して筒状包装材を下方に案内するとともに、内部において粉状製品を通過させて包装袋に粉状製品を充填することができる。なお、ガイド器具７０についての詳細は後述する。

次に、本実施形態に係る製袋包装方法について説明する。図３は、本実施形態に係る製袋包装方法を説明するための図である。なお、図３では、説明の便宜上、充填筒８０を円筒形で概略図示している。

図３（Ａ）に示すように、ガイド器具７０は中空となっており、ガイド器具７０の内部には製袋チューブ３０を構成する充填筒８０が挿通されている。製袋包装装置１は、まず、図３（Ｂ）に示すように、繰り出しベルト４０の回転により、底部３１が形成された筒状包装袋３を下方へと繰り下げながら、同時に、投入口２１から投入した粉状製品を、ガイド器具７０および充填筒８０の内部を通過させて、底部３１が形成された筒状包装袋３内に充填する。ここで、粉状製品の充填時に空気が筒状包装袋３の内部に多く存在すると、製袋後の製品に空気が多く残されて膨らんだ状態になるため、余分な空気を逃がしながら充填する必要がある。本実施形態のガイド器具７０によれば、余剰空気が切り欠き部７４から抜け出るので、空気抜けは良好である。そして、図３（Ｃ）に示すように、所定量の筒状包装体３の繰り出しと、所定量の粉状製品の充填が完了すると、図３（Ｄ）に示すように、横シーラ６０が有する一対のシール部材が互いに近づくように略水平方向（内側）にスライドし、図３（Ｅ）に示すように、粉状製品が充填された筒状包装袋３の上部を挟み込み、熱融着によるシールを行う。これにより、粉状製品が充填された筒状包装袋３の上部がシールされる。また、横シーラ６０が略水平方向にスライドすることで、図３（Ｄ）に示すように、ガイド器具７０の下端辺７２が支点となって筒状包装袋３が内側に折り曲げられ、図３（Ｅ）に示すように、次に包装袋２となる筒状包装袋３の部分に新たな底部３１が形成される。

また、図３（Ｅ）において、横シーラ６０が内蔵するカッターにより粉状製品が充填された包装袋２の上部に切り込みが入れられ、図３（Ｆ）に示すように、横シーラ６０が互いに離れるように略水平方向（外側）にスライドした場合に、粉状製品が充填された包装袋２が筒状包装袋３から切り離されて自然落下し搬出される。そして、図３（Ａ）に戻り、筒状包装体３を下方に繰り下げながら粉状製品を充填する処理が行われる。その後、図３（Ａ）～（Ｆ）を繰り返すことで、粉状製品を包装袋２に包装する処理が連続して繰り返される。

ここで、図４は、従来のガイド器具の一例を示す斜視図である。従来のガイド器具９０は、開口を有する下端辺９１と、側面に、下端辺９１を含んで切り欠く切り欠き９２を備えている。従来のガイド器具９０は、下端辺９１の大部分は切り欠きではなく壁面となっているため、図３（Ｂ）に示すように、粉状製品を底部３１が形成された筒状包装袋３に充填する際に、粉状製品が従来のガイド器具の内壁面に付着することが多かった。特に、図３（Ｂ）に示すように、筒状包装体３を下方に繰り下げながら粉状製品を充填する場合であり、かつ、筒状包装体３の繰り出しが十分に行われていない時点では、筒状包装体３の底部３１に充填された粉状製品が舞い上がり、ガイド器具９０の内壁面に付着することが多かった。そして、ガイド器具の内壁面に付着した粉状製品は、自重又は装置の振動により落下するが、落下のタイミングが不規則であり、ある程度多くの量が付着した後に粉状製品の塊として落下してしまう場合があった。仮に、図３（Ｄ）に示すように、筒状包装袋のシールを行うタイミングで、粉状製品が塊として落下し、粉状製品の塊が挟まれた状態で筒状包装袋のシールされた場合には、製袋された包装袋は不良品（シール不良１回に対して不良品が２個発生する）として破棄されるため、製品歩留まりが悪化する要因となっていた。他方で、切り欠き９２は、下端辺９１までを切り欠いていることから、切り欠き９２を大きくすると、下端辺９１による筒状包装袋３の底部成形能力が低下すると考えられる。すなわち、下端辺９１の切り欠きを大きくし過ぎると、下端辺９１により筒状包装袋３の底部を成形する際に変形を来し、良好な成形が行えない場合があると考えられる。

これに対して、本実施形態に係るガイド器具７０では、少なくとも対向する２つの側面において切り欠きが切り欠き形成側面部７３の２０％以上（好ましくは２５％以上）の面積を占めるように形成されている。ここで、図５は、本実施形態に係るガイド器具７０の斜視図、図６は本実施形態に係るガイド器具７０の正面図、図７は本実施形態に係るガイド器具７０の側面図、図８は本実施形態に係るガイド器具７０の底面図である。図５～図８に示すように、ガイド器具７０は、中空の筒状構造を有し、製袋チューブ３０と連結する上部７１と、下部開口を構成する下端辺７２と、上部７１と下端辺７２との間の切り欠き形成側面部７３とを有する。ここで、切り欠き形成側面部７３とは、側面のうち、切り欠きの上縁高さを通る水平線から下端辺７２までの範囲（高さＨの範囲）の部分をいうものとする。

上部７１は、製袋チューブ３０に応じた円筒構造となっており、製袋チューブ３０と連結するための連結部７６を有する。連結部７６は製袋チューブ３０の突起部（不図示）と係合可能となっており、連結部７６を製袋チューブ３０と係合させることで、ガイド器具７０を製袋チューブ３０に連結させることができる。また、下端辺７２は、筒状包装袋の角底を形成するため底面側（下部開口７５側）から見ると略四角形となっている。さらに、上部７１と下端辺７２との間の切り欠き形成側面部７３は４つの面を有しており、切り欠き形成側面部７３の各面に下端辺７２と連通しない切り欠き７４をそれぞれ有している。本実施形態のガイド器具７０は、下端辺７２に切り欠きを有しないので、筒状包装袋３の底部成形能力も良好である。

図５～図８に示すように、４つの切り欠き７４は、上から下に向かって幅広となる三角形状を有している。また、本実施形態においては、切り欠き７４は、切り欠き形成側面部７３の各面の２０％以上を占めるように形成されており、より好適には２５％以上を占めるように形成される。別の観点からは、切り欠き７４の下辺の幅Ｗ_２は、下端辺７２の幅Ｗ_１の半分を超える長さ（好ましくは３／５以上の長さ）を有している。なお、切り欠き７４の大きさは、ガイド器具７０が一定の強度を有する範囲内において、できる限り大きくすることが好ましい。また、ガイド器具７０の強度を担保するために、切り欠き７４は側面の平坦な部分において形成され、湾曲している四隅の面においては形成されていない。

本実施形態に係るガイド器具７０を用いることで、底部３１が形成された筒状包装袋３に粉状製品を充填する際に筒状包装体３の繰り出しが十分に行われておらず、ガイド器具７０から近い位置で粉状製品が舞い上がってしまう場合（図３（Ｂ）参照）でも、ガイド器具７０の内壁面に付着する粉状製品の量を減らすことができ、粉状製品が塊状の付着物となること自体を低減することができる。その結果、図３（Ｄ）に示すように、包装袋の開口部をシールするタイミングで、粉状製品の塊が落下してシール部に挟まれてしまい、包装袋を適切にシールできないという不具合を生じることが抑制される。その結果、製品歩留まりの改善を図ることができる。

また、本実施形態に係るガイド器具７０では、４つの切り欠き７４が、上方から下方にかけて幅広となっている。ここで、粉状製品を充填する際には、下方ほど、粉状製品が舞う傾向にあるため、ガイド器具７０の下方ほど内壁面に付着する粉状製品の量が多くなる。そのため、切り欠き７４を上方から下方にかけて幅広とすることで、内壁面に付着する粉状製品を低減させることができ、製品歩留まりをより改善することができる。さらに、切り欠き７４を上方から下方にかけて幅広とすることで、ガイド器具７０の強度も確保することができる。特に、本実施形態では、切り欠き７４を上方から下方にかけて幅広の三角形状とすることで、ガイド器具７０の強度を高く維持することができる。一方で、本実施形態では、切り欠き７４を切り欠き形成側面部７３の各面において２０％以上（好ましくは２５％以上）を占めるように構成することで、十分な広さの切り欠き７４を得ることができ、内壁面に付着する粉状製品の量を低減させることができ、製品歩留まりをより改善することができる。

なお、ガイド器具７０が切り欠き７４を備えることで、図３（Ｂ）に示すように、底部３１が形成された筒状包装袋３に粉状製品を充填する際に、切り欠き７４と隣接する筒状包装袋３の内面に粉状製品が付着することが想定される。しかしながら、切り欠き７４と隣接する筒状包装袋３の内面は、図３（Ｃ）において、下方に連続的に繰り出されるため、シールに影響するほどの付着状態となることはなく、しかも殆どの場合で粉状製品の一部が付着する可能性がある部位が包装袋の内面（シール部分ではない）となるため、シール不良の問題は生じない。

以上、本発明の好ましい実施形態例について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態例の記載に限定されるものではない。上記実施形態例には様々な変更・改良を加えることが可能であり、そのような変更または改良を加えた形態のものも本発明の技術的範囲に含まれる。

たとえば、上述した実施形態では、ガイド器具７０の４つの側面にそれぞれ切り欠き７４を形成する構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば４つの側面のうち２または３の側面に切り欠きを形成する構成とすることもできる。この場合も、同様に、ガイド器具７０の側面に付着する粉状製品の量を低減することができ、歩留まりを改善することができる。

また、上述した実施形態では、切り欠き７４を三角形状とする構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば切り欠き７４を長方形とすることや台形とすることもでき、また五角形以上の多角形とすることもできる。さらに、切り欠き７４を楕円形や円とすること、しずく形やティアドロップ形とすることもできる。また、上述した実施形態では、１つの側面において１つの切り欠き７４のみを形成する構成を例示したが、たとえば、１つの側面に複数の切り欠きを形成する構成とすることもできる。

さらに、上述した実施形態に係る製袋包装装置１では、ガイド器具７０を製袋チューブ３０に着脱自在な構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、ガイド器具７０を製袋チューブ３０と一体的に構成することもできる。

１…製袋包装装置
１０…リール
２０…フォーマ
３０…製袋チューブ
４０…繰り下げベルト
５０…縦シーラ
６０…横シーラ
７０…ガイド器具
７１…上部
７２…下端辺
７３…切り欠き形成側面部
７４…切り欠き
７５…下部開口
７６…連結部
８０…充填筒
８１…排出口座
８３…充填筒とガイド器具の間の空間
９０…従来のガイド器具
２…包装袋
３…筒状包装袋
３１…底部

Claims

中空の筒状構造を有し、製袋包装装置の下部に装着され、粉状製品を包装する包装袋の製袋と、粉状製品の包装袋への充填とをガイドする製袋包装ガイド器具と、当該製袋包装ガイド器具が取り付けられる充填筒とを有する製袋包装装置であって、
前記製袋包装ガイド器具が、前記充填筒に連結する上部と、下部開口を構成する下端辺と、前記上部と前記下端辺との間の切り欠き形成側面部とを有し、
前記切り欠き形成側面部は、下端辺と連通しない切り欠きが形成された対向する２つの側面を有し、
前記切り欠きは、前記製袋包装ガイド器具が取り付けられた前記充填筒の先端の排出口よりも高い位置まで到達する切り欠きである、製袋包装装置。
前記切り欠きは、上方から下方にかけて幅広となっている請求項１に記載の製袋包装装置。
前記切り欠きは、多角形状である請求項２に記載の製袋包装装置。
前記切り欠きは、前記下端辺の１／２を超える長さの下辺を有する請求項３に記載の製袋包装装置。
前記下端辺は、下方から見た場合に略四角形となっており、前記切り欠き形成側面部を構成する４つの側面に前記切り欠きがそれぞれ形成されている請求項１～４のいずれかに記載の製袋包装装置。
前記切り欠きは、前記切り欠き形成側面部の２０％以上の面積をそれぞれ占める請求項１～５のいずれかに記載の製袋包装装置。
帯状の包装材を筒状包装袋に成形する成形部と、
成形された筒状包装袋を下方に繰り出す繰り出し部と、
中空の筒状構造を有し、前記成形部よりも下方に配置され、内部を粉状製品が通過するとともに、外部において筒状包装袋と接して筒状包装袋を下方に案内する製袋包装ガイド器具と、当該製袋包装ガイド器具が取り付けられる充填筒とを有するガイド部と、
前記ガイド部よりも下方に配置され、略水平方向にスライドすることで、前記ガイド部と協働して筒状包装袋に底部を形成するとともに、粉状製品を充填した筒状包装袋をシールして、粉状製品が包装された包装袋を製造するシール部と、を有し、
前記製袋包装ガイド器具は、前記充填筒に連結する上部と、下部開口を構成する下端辺と、前記上部と前記下端辺との間の切り欠き形成側面部とを有し、
前記切り欠き形成側面部は、下端辺と連通しない切り欠きが形成された対向する２つの側面を有し、
前記切り欠きは、前記製袋包装ガイド器具が取り付けられた前記充填筒の先端の排出口よりも高い位置まで到達する切り欠きである、製袋包装装置。
前記ガイド部の前記下端辺は、前記シール部が筒状包装袋を内側に折り曲げて前記底部を形成する際の支点となる、請求項７に記載の製袋包装装置。