JPH08581B2

JPH08581B2 - 充填包装に於るシール装置

Info

Publication number: JPH08581B2
Application number: JP3138154A
Authority: JP
Inventors: 義雄前嶋
Original assignee: 中央包装機株式会社
Priority date: 1991-05-14
Filing date: 1991-05-14
Publication date: 1996-01-10
Anticipated expiration: 2011-01-10
Also published as: JPH04339736A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は筒状体内に内容物を充填
する包装機に於てシール部に介在する液を排除しながら
シールするとともにシール部に切離手段を形成するため
の機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】食品その他の内容物を、連続供給される
筒状体中に充填しながらシールする機械装置は公知であ
る。この種の装置では、通常各１個の熱溶着手段と切離
し手段が設けられており両手段は同一箇所（実公昭５８
−４０００９号）に、或いは相互に離れて設けられる。

【０００３】ところで前記装置により液体を含んだ内容
物の充填包装を行なう場合、通常の方法では毛細管現象
により内部に液が残存し、これを放置して複数本の線に
よる加熱シールを実施すると、シールされた線の間に液
が残り、切離しの際にこれがにじみ出す欠点を生じた。
この漏液は包装製品やカッタを汚すほか、カッタの切れ
味を早期に悪化させる問題を起す。

【０００４】また、この種の充填包装製品には、開封
や、内部の液体を注出するために、シール部に切離しの
ためのミシン目のような加工がなされるが、前記のよう
にシール部に残液があると、切離し線から液体が滲出し
て、包装品質を著しく低下させることになった。

【０００５】そこで本発明者はさきに、液体を含む内容
物を充填包装する場合に、シール部から液を効果的に排
除することができ、発泡現象を生じさせることがない、
高品質のシールが行なえる充填包装に於る液排除シール
方法並びにシール機構を開発し既に出願した。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記発明のシール方法
及びシール機構によれば、液の滲出も皆無に近い理想的
なシールが行なえる。そこで本発明は前記発明を利用し
て、充填包装製品の全幅に亘る切離し手段と、部分加熱
部のみの切離し手段の形成とを同時に行ない、それによ
り充填包装製品を個々に切離すと同時に、液の注出等の
ために必要な切離部の形成が行なえるようにすることを
課題としてなされたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
本発明は、熱溶着性の樹脂による筒状体が長手方向へ連
続的に供給される過程で、筒状体内に液体を含有した内
容物を充填し、その上下に幅方向のシールを行なう充填
包装に於て、上から下へ向う筒状体の供給経路の上位
に、筒状体を前後に密着させその部分を筒状体構成樹脂
の溶着が可能な最低限度の温度で弱く加熱し、接着させ
るための仮シール手段１０を配置するとともに、供給経
路上にて仮シール手段１０の下方へ所要距離離れた位置
に、仮シールされた部分の筒状体構成樹脂を規定の溶着
温度に加熱し、完全に接着させるための本シール手段２
０を配置し、前記仮シール手段１０は、筒状体に対して
直線的に接近することにより内部の液体を排除し幅方向
へ密着させるために、筒状体の片側に設けられかつ筒状
体との接触面が筒状体に対して突出した曲面加圧部１１
と、これに対向配置され、曲面加圧部１１の加圧力によ
り弾性変形可能な材質によって形成された弾性加圧部１
２と、両加圧部１１、１２により所定幅で密着した筒状
体の仮シール部を前記最低限度の温度で加熱し、弱く接
着させるために曲面加圧部１１側に設けたヒータ１３と
によって構成し、前記本シール手段２０は、仮シール部
分に対して接離可能に設けられ、接触時、仮シール部分
を規定の溶着温度で加熱するヒータ２３を備えたシール
台２４と供給経路を挟んでこれに対向設置した受けシー
ル台２６とを具備するという技術的手段を講じたもので
ある。

【０００８】本発明で筒状体内への充填を予定する内容
物は、純粋に液体のみからなるもの、液体と固体とが混
合したもの、流動状のもの、或いは固体から液体が浸出
する性質のもの、などで、シール部分に液体の影響が及
び易いものが対象である。

【０００９】

【実施例】以下図面を参照して説明する。充填包装機は
図１、図２に示されているように、熱溶着性樹脂からな
るフィルム、シートのロールＲを機体１に内蔵してお
り、それを機体正面の上部に引出し、導板２によりほぼ
反転し、内容物の充填手段を兼ねた筒状ガイド体３の周
囲に巻付け、左右両側端を合わせてヒートシール部４で
溶着することにより筒状体Ｒ′を成形する機能を有し、
正面上部から下部へ筒状体Ｒ′を供給する経路に沿っ
て、溶着のために内容物Ｎの液を排除しながら筒状体
Ｒ′を定間隔にシールし、包装製品Ｒ”とする。

【００１０】次にこのような充填包装機に於る液排除シ
ール方法を説明する。図３乃至図６にその工程が示され
ており、Ａは偏平化工程、Ｂは液排除工程、Ｃは仮シー
ル工程、Ｄは本シール工程、そしてＥはカット工程を示
す。

【００１１】偏平化工程Ａでは筒状体Ｒ′がその供給経
路に沿って下方へ移動して来ると、図３に示された包装
機の通常停止位置で筒状体Ｒ′に対し前後両面から挾ん
で圧迫力を加える。その結果筒状体Ｒ′は内容物Ｎの液
分が薄い膜状に残った状態で両面が合わさり、大気圧で
押され偏平な状態を保つ。偏平化の手段としては、筒状
体Ｒ′の両面を押えること、筒状体に接離可能なこと、
の２条件を満すものが使用されるが、さらに回転するロ
ール状とすると擦り傷がつかず送り作用も円滑なので理
想的である。

【００１２】液排除工程Ｂは偏平化された筒状体Ｒ′の
シール部分をさらに加圧して、内部に残存している液を
可能な限り減少させ、両面の樹脂を密着させる工程であ
る（図４）。液の排除には筒状体Ｒ′の幅方向に、単に
強い押力で圧力を集中させるだけでは不十分で、液の逃
げ場を与えなければならない。これが本発明にあって、
加圧部を中心として上下に液を押し分ける理由である。
この押し分け方法を実施するには円筒曲面を持った部材
を少なくとも１個用いる必要がある。平面と円弧との接
触が前記の条件を満す一つの例であるが、この組合せに
よると、平面の側を弾性材料で形成し弾力と加圧力を変
えたときに接触面の幅が変わるので、これでシールの幅
も調節乃至設定できる。この接触面の幅は、少なくとも
２条の切離部を一定の間隔で平行に入れられる程度の広
さが必要である。

【００１３】仮シール工程Ｃは、前記接触面の所定の幅
に液排除がなされた部分に対して、筒状体構成樹脂の溶
着が可能な最低限度付近の温度での加熱を行なうもの
で、べたシールでも線シールでも良いが、後述の本シー
ルとの関係上この工程ではべたシールとするのが良い
（図１２参照）。低温で実施されるから、樹脂間に極く
微量の液が残っていたとしてもこれを発泡させることが
なく、また低温でも所要のシール強度を得やすいからで
ある。液体を含む内容物Ｎの筒状体内への充填は、この
仮シールの完了後に行なわれる。

【００１４】なお、仮シールは前記の液排除と同時的に
行なうのが最良であり、可能な限り液が排除されたシー
ル部を低温加熱するため、シール部に何の異状を引き起
こすこともない好結果が得られる。

【００１５】本シール工程Ｄは前記仮シール部分につい
て正規の温度による加熱溶着を実施する工程であり、こ
の工程と前工程Ｃとの間隔は、袋長さ（包装製品Ｒ”の
高さ）つまり下シールから上シールの長さ離されてい
る。筒状体Ｒ′は仮シールから本シールの位置へ前記長
さだけ移動させられるが、夫々の位置で両シール作業は
同時に行なうことができる（図４）。かくして筒状体
Ｒ′は包装製品Ｒ”の長さごとに間欠的に下方へ移送さ
れる。本シールは、仮シールのべたシールに対して線シ
ールとするのが良く、これによりシール強度が増し、美
観も高まる。

【００１６】カット工程Ｅは、下部及び上部が本シール
された包装製品Ｒ”の上部本シール部分を幅方向へ切離
し、１個の製品とするための切離部と、開封するための
切離部とを形成する工程である。カットは線シールを本
シールで行なう場合べたシール部分に対して実施する。
このため熱の影響もなく綺麗なカット面が得られ、液の
にじみも起らない。

【００１７】カット工程も本シール工程と同時的に進行
させることができ（図４）、１個ずつ切離され包装製品
Ｒ”となる（図５、図１４各参照）。

【００１８】なおカット工程Ｅが終ると同時に上部の次
の仮シール工程Ｃも終了させることができ（図４、図
５）、仮シールより上位の筒状体内には次の内容物が充
填され、したがってその荷重が仮シール部にかかる。そ
こで該荷重を一部負担する対策を講じると（図５Ｆ）、
特に高温の液体を充填した場合、冷めにくく不安定な状
態にある仮シール部を偏平化に伴って生じる上昇内圧か
ら守り、また内容量の安定化を図ることができる。

【００１９】各図に於て、５、６は供給経路の上位に位
置し、筒状体Ｒ′の両側に接触加圧かつ離間可能に設け
られた一対のしごきロールで、筒状体Ｒ′を前後から挾
圧し偏平化する工程Ａを担当する。

【００２０】７、８は前記偏平化工程Ａと後記仮シール
工程Ｂとの間に配置され前記対策Ｆを行なう一対の袋規
制板で、筒状体内に内容物が充填されるときに筒状体
Ｒ′に前後両面から接近してその荷重を一部負担するよ
うに接離可能に設けられ、上部から外方へ傾斜した支え
面を有する。９は液面監視の容量センサを示す。

【００２１】１０は仮シール手段で、供給経路の中位に
位置しており、筒状体Ｒ′に対して突出した円筒曲面を
持つ曲面加圧部１１と、これに対向配置された弾性加圧
部１２とを備え、曲面加圧部１１の側に、これを筒状体
樹脂の溶着が可能な最低限付近の温度で加熱しべたシー
ルする仮シール用のヒータ１３を備えている。曲面加圧
部１１は最大限本シールと同じ幅で仮シールが可能な上
下幅と、筒状体Ｒ′の全幅以上の長さを持っており、弾
性加圧部１２はそれよりやや広目の幅を持っていて、曲
面加圧部１１の加圧力により弾性変形させるためシリコ
ンゴムのような弾性材料により形成される。

【００２２】両加圧部１１、１２の形態は第９図に示さ
れているが、この平面と凸面の組合せのほか、凸面同士
を突き合せても良く、その場合筒状体Ｒ′に対する加圧
力は即ち液排除力はより強くなる。なお、加圧された弾
性加圧部１２は曲面加圧部１１の曲面形状に倣って凹
む。１４は曲面加圧部１１を取付けたシール台、１５は
弾性加圧部１２を取付けたシール台で、調整ばね１６に
よってシール圧力が変えられる。１７、１８は両加圧部
の支持杆で、筒状体Ｒ”へ接触、離間のためのシリンダ
機構によって作動する。１９は仮シール部カバーを示
す。

【００２３】このシール面は前述の通り、べたシールを
行なうもので全幅加熱部１１ａと、未シール部１１ｂ及
び部分加熱部１１ｃとからなり、未シール部１１ｂでは
仮シールもなされない（図１２）。

【００２４】２０は本シール手段で、供給経路の下位に
位置し、かつ製品としての袋の長さに応じて位置を変え
るため昇降フレーム２１に取付けられており、筒状体樹
脂をメーカー等において指定された規定の溶着温度で線
状に本シールするために加熱する線シール部として例示
されたシール部２２とヒータ２３をシール台２４に備
え、これを供給経路を挟んで対向する位置に弾性受部２
５を有する受シール台２６を備えている。

【００２５】前記線シール部２２は、筒状体Ｒ′の仮シ
ール部を、筒状体Ｒ′の全幅に亘って加熱するための全
幅加熱部２２ａと、未シール部２２ｂを残して加熱する
ための部分加熱部２２ｃとからなり（図１３）、両加熱
部２２ａ、２２ｃは筒状体供給方向に隣り合いかつ接し
て設けられる。

【００２６】未シール部１１ｂ、２２ｂの位置乃至形態
は、仮シール部についても同様であるが、片端のほか、
中央部等に任意の形状で設けることができる。いずれの
場合でも筒状体の側辺か部分シール部及び全幅シール部
で囲まれており、かつ筒状体内とも通じている必要があ
る。

【００２７】前記の受部２５の側には上下に平行なスリ
ットが設けられていてそこから鋸歯形刃物等よりなる２
組のカット手段２７ａ、２７ｂが相手スリット２７ｓ、
２７ｔに向って出没するように設けられている。これら
のカット手段２７ａ、２７ｂの一方２７ａは前記線シー
ル部２２の全幅加熱部２２ａの部分に重なるように設け
られ、他方２７ｂは部分加熱部２２ｃの部分に重なるよ
うに設けられる。また全幅側のカット手段２７ａによる
全幅切離部５３は直ちに分断させる切り離しを可能にす
るのが望ましいが、部分切離部５４はミシン目のよう
に、力を加えたときに分離するほうが良い。

【００２８】前記昇降フレーム２１は前後の基盤２１
ａ、２１ｂと左右の支持杆２１ｃ、２１ｄとからなる。
２８は受シール台２６に作用する調整ばね、２９ａ、２
９ｂは本シール作動用のシリンダ機構で、フレーム前面
と機体側に夫々設けられている。３０は本シール部にエ
アを噴射するプロワ、３１は冷却エアの反射板を示す。

【００２９】また、３２は昇降フレーム２１の一側に固
定されためねじ筒で、上下にナット３３を有し、機体正
面の側部に取付けられたおねじ杆３４と螺合し、該杆３
４の回転によりフレームごと昇降する。３５はおねじ杆
駆動用のギヤ組、３６は駆動軸でハンドル３７を取付け
て操作される。３８はおねじ杆３４の上端に設けた係合
溝、３９はそれに係合し、おねじ杆３４を固定する止
軸、４０はめねじ筒３２に設けた指針、４１はその指示
めもりで、機体側に設けられている。４２はフレーム２
１の他側４３を支えるガイド部材、また４４は昇降フレ
ーム２１部分の全体を囲むカバーで、供給経路部分に開
口４５を有する。なお図１１に於て４６、４７は受シー
ル台２６とカット手段２７の支持板で、シリンダ軸４８
ａにより支持杆２１ｃ、２１ｄに沿って前後し、ヒータ
側支持板４９はそのシリンダ軸４８ｂにより作動する。
また５０は機体側面に設けられた制御パネルを示す。

【００３０】ロールＲから引出されて筒状に成形された
筒状体Ｒ′はしごきロール５、６が閉じて停止した図３
の状態からスタートする。

【００３１】筒状体先端は予め少なくとも仮シール部１
０まで達しており、これに対して曲面加圧部１１と弾性
加圧部１２が閉じ、両面を加圧して樹脂を密着させる。

【００３２】このとき内容物Ｎが入っていればその液は
曲面加圧部１１から弾性加圧部１２との加圧力に応じて
加圧部中心から上下に押し分けられ、樹脂と樹脂は一定
のシール幅の部分にて殆んど液を介在せずに密着する、
と同時に、ヒータ１３が発熱し、この密着部分の全面を
規定の溶着温度よりも低温で熱溶着する（図４、図１４
参照）。

【００３３】図１４に於て、５１は仮シール面で、全幅
シール部５１ａと部分シール部５１ｃ及び未シール部５
１ｂとからなる。仮シールとほぼ同じタイミングで筒状
体Ｒ′の両側に袋規制板７、８が接近し、またしごきロ
ール５、６が開いて液を含んだ内容物が流れ込み始め、
続いて両シール手段１０、２０が前後に開く（図５）。

【００３４】流れ込んだ液は筒状体両面の袋規制板７、
８に支えられ、この支え位置としごきロール５、６の高
さ位置の調節によって充填される内容物の量が調節され
る。この調節は同一製品について一回行なえば良い。な
お、既述のように規制板７、８は仮シール直後の不安定
な状態にあるとき、しごきロールの閉じ動作で生じる内
圧や熱い内容物から仮シール部分（底）を守る。

【００３５】次いでしごきロール５、６が閉じて筒状体
Ｒ′を送り始めると同時に袋規制板７、８が開き（図
６）、筒状体Ｒ′は袋長さ分だけ送られた位置で停止す
る（図３）。このとき既に仮シールがなされた部分は本
シール工程Ｄに移行し、仮シール工程Ｃには新たな筒状
体Ｒ′の未シール部分が来ている。一定幅で仮シールが
なされた部分は本シール手段２０の線シール部２２と弾
性受部２５によって前後から挾持され、本シールヒータ
２３の発熱による熱溶着が全幅加熱部２２ａ及び部分加
熱部２２ｃの両部分に於て線状に施される。５２は本シ
ール面で、全幅シール部５２ａと、部分シール部５２ｃ
及び未シール部５２ｂとからなる。５３は完全切離線、
５４はミシン目のような予定切離線を示す。以下上述の
工程が繰返される。

【００３６】なお、充填包装機の運転方法は自動運転と
連続運転が可能であり、自動運転では内容物Ｎの上面が
センサ９の高さにとどくまで停止して待つ液待ち運転と
なり、連続運転では内容物Ｎの供給が充分な場合に、包
装能力に合わせて内容量をコントロールしながら連続包
装することとなる。

【００３７】

【発明の効果】本発明は以上の如く構成されかつ作用す
るものであるから、液体を含む内容物を筒状体に充填し
かつ包装する場合に、シール部から液を効果的に排除
し、その液が充分排除された部分に対して溶着可能な最
低限度の温度で仮シールを実施するので、仮シール部分
にべたシールを施した場合でも発泡現象を生じさせるこ
とが全くない。

【００３８】本シールはこのように仮シールされた部分
に対して行なわれ、この段階では規定の溶着温度による
熱溶着を不安なく行なうことができ、シールの強度も完
全なものとなる。このような２段階のシールは例えば仮
シールをべたシールで、本シールを線シールで行なうこ
とを可能とするので、シール部分の美感も向上するが、
条件によっては高温シールで僅かな発泡を生じることが
ないとも限らない。しかし、本発明によればシール線の
間の仮シール部分に設けた全幅に亘る切離部５１ａをカ
ットすることができるので、万一そうしたことがおきて
もカット面は綺麗であり液のにじみでる心配がなく、ま
た部分加熱部２２ｃに設けた部分切離部５１ｂにより、
未シール部Ｂを分断することが可能であるから、開封が
非常に容易である。

【００３９】従って本発明によれば液体を含む内容物の
充填包装が清潔かつ衛生的に行なわれ、カット手段を汚
さず切れ昧を良好に保ち、その上で筒状体全幅に亘る切
離し手段と、部分加熱部のみの切離し手段とが充填包装
製品に形成でき、個々の製品への分断と、使用時の開封
を容易化するものであり、開封の際には、べたシール部
に形成されている部分切離部を案内として未シール部を
開くので、確実かつ綺麗な開封口が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】充填包装機の正面図。

【図２】同上の側面図。

【図３】シール工程を説明する側面図。

【図４】シール工程を説明する側面図。

【図５】シール工程を説明する側面図。

【図６】シール工程を説明する側面図。

【図７】シール機構の正面図。

【図８】同上の一部を拡大した破断側面図。

【図９】仮シール手段の側面図。

【図１０】シール機構の破断側面図。

【図１１】水平断面図。

【図１２】仮シール手段のヒータの正面図。

【図１３】本シール手段のヒータの正面図。

【図１４】筒状体に加えられた仮シールと本シール及び
切離しの状態を示す説明図。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱溶着性の樹脂による筒状体が長手方向
へ連続的に供給される過程で、筒状体内に液体を含有し
た内容物を充填し、その上下に幅方向のシールを行なう
充填包装に於て、上から下へ向う筒状体の供給経路の上
位に、筒状体を前後に密着させその部分を筒状体構成樹
脂の溶着が可能な最低限度の温度で弱く加熱し、接着さ
せるための仮シール手段１０を配置するとともに、供給
経路上にて仮シール手段１０の下方へ所要距離離れた位
置に、仮シールされた部分の筒状体構成樹脂を規定の溶
着温度に加熱し、完全に接着させるための本シール手段
２０を配置し、前記仮シール手段１０は、筒状体に対し
て直線的に接近することにより内部の液体を排除し幅方
向へ密着させるために、筒状体の片側に設けられかつ筒
状体との接触面が筒状体に対して突出した曲面加圧部１
１と、これに対向配置され、曲面加圧部１１の加圧力に
より弾性変形可能な材質によって形成された弾性加圧部
１２と、両加圧部１１、１２により所定幅で密着した筒
状体の仮シール部を前記最低限度の温度で加熱し、弱く
接着させるために曲面加圧部１１側に設けたヒータ１３
とによって構成し、前記本シール手段２０は、仮シール
部分に対して接離可能に設けられ、接触時、仮シール部
分を規定の溶着温度で加熱するヒータ２３を備えたシー
ル台２４と供給経路を挟んでこれに対向設置した受けシ
ール台２６とを具備したことを特徴とする充填包装に於
るシール装置。
【請求項２】本シール手段２０のヒータ２３は筒状体
のシール部を全幅に亘って加熱する全幅加熱部２２ａと
前記シール部に未シール部２２ｂを残して加熱する部分
加熱部２２ｃとが筒状体供給方向へ隣接されたものから
なり、さらに各加熱部２２ａ，２２ｃの加熱長さに相当
する範囲に筒状体を切り離すための切離部を形成するカ
ット手段２７ａ、２７ｂとを設けた請求項第１項記載の
充填包装に於るシール装置。
【請求項３】仮シール手段１０は、筒状体の幅方向に
沿った円筒曲面からなる曲面加圧部１１と、該加圧部１
１との接触により加圧変形するシリコンゴムの如き耐熱
性の弾性材よりなる弾性加圧部１２とを備えている請求
項第１項記載の充填包装に於るシール装置。
【請求項４】ヒータによる加熱溶着と同時的に筒状体
に対して作動し、これを１個１個切離すための全幅加熱
部と、未シール部以外の範囲に切離部を形成するための
部分加熱部とが、本シール手段に付属している請求項第
１項記載の充填包装に於るシール装置。