JPH10194237A - 充填装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 充填ノズルから筒状フィルム内に液体を間欠
的に供給する充填装置では、液体の供給を止めたとき
に、筒状フィルムの内面に充填ノズルの吐出口から液体
が落下し、充填量が変動したり、フィルム内面に液が付
着して、溶着不良を生じることがある。 【解決手段】 充填ノズル１１の先部に小径管１７が固
定され、この小径管１７の先部が突出して液体２の吐出
口１７ａとなっている。吐出口１７ａの径が小さく、且
つ吐出口１７ａが充填ノズル１１の先方に突出している
ため、液体がフィルム内面に接触しづらい。よって、液
の供給を止めたときの液切れがよく、液の垂れが生じな
くなり、充填量の均一化ができ、また溶着不良も生じな
くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フィルム包装体に
間欠的に液体を充填する充填ノズルを備えた充填装置に
係り、特に充填ノズルの吐出口から流出する液を止めた
ときの液垂れ現象を防止し、フィルム包装体内への液の
充填量を均一化し、かつシール部の溶着不良の発生を防
止できる充填装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、筒状に成形したフィルムＦ内
に、薬品、飲料水、調味料などの液体を充填する充填装
置の充填ノズル１の部分を示している。包材となる帯状
のフィルムＦは、充填ノズル１の外周面に案内されて筒
状に成形され、縁部どうしが溶着されて縦シール部が形
成される。縦シール部が形成されて筒状とされたフィル
ムＦは、横シール部材３，４で挟まれて溶着され横シー
ル部Ｆｓが形成される。横シール部材３，４で挟まれた
フィルムは、この横シール部材３，４に挟まれたまま下
降するが、その下降途中、または所定長下降して横シー
ル部材３，４が停止した後に、この横シール部Ｆｓが形
成された部分の上に位置する筒状のフィルムＦ内に、充
填ノズル１から所定量の液体２が計量されて供給され
る。

【０００３】充填ノズル１から所定量の液体が吐出する
と、充填ノズル１への液体の供給が止められ、横シール
部材３，４は互いに離れて上昇し、所定量の液体２が充
填された部分の上方にて、再度横シール部材３，４によ
りフィルムＦが挟まれて次の横シール部Ｆｓが形成され
る。この工程により、横シール部Ｆｓと横シール部Ｆｓ
とで挟まれたフィルム包装体内に一定量の液体が封入さ
れる。その後に、横シール部Ｆｓで上下のフィルム包装
体が切断されて分離される。このように、フィルム包装
体が順次製造されていくサイクルに合わせて、充填ノズ
ル１から液体２を吐出させ、また吐出を停止させる動作
が繰り返し行なわれる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】電磁弁などにより充填
ノズル１への液体の供給を停止している瞬間では、充填
ノズル１の吐出口１ａにて、液体２は表面張力により保
持される。しかし、前記の製袋工程では、包装フィルム
Ｆが、充填ノズル１の外周面に案内されているため、吐
出口１ａでの液体２の表面張力による膨らみ部２ａが、
フィルムＦの内周面に接近しており、しかもフィルムＦ
が横シール部材３と４で押圧されるときに、フィルムＦ
が中心方向へ変形する。そのため、液体２の膨らみ部２
ａがフィルムＦの内面に接触しやすくなっている。

【０００５】また、ポンプなどから充填ノズル１内へ液
体を供給する際の抵抗力を低下させるために、充填ノズ
ル１内の流体通路１ｂの内径寸法Ｄ0はある程度大きく
しなければならず、よって、前記吐出口１ａの開口寸法
も前記寸法Ｄ0と同一で比較的大きくなっていおり、吐
出口１ａにて液体２を保持させる表面張力が弱くなりや
すい。さらに、図５に示すように、充填ノズル１の下端
は漏れ性を有しているため、液体２の膨らみ部２ａの裾
野部分２ａ1が充填ノズル１の下端にまで及び、膨らみ
部２ａの大きさが不安定である。以上から、充填ノズル
１からの液体２の供給を停止しているときに、吐出口１
ａで保持されているべき液体２が、フィルムＦの内面に
沿って流れ出ることがある。

【０００６】充填ノズル１への流体の供給を停止してい
るときに、充填ノズル１の吐出口１ａからフィルムＦ内
へ流体２が流れ出ると、一定量ずつ計量しながらフィル
ム包装体内に供給されるべき液体の量に誤差が発生し、
完成したフィルム包装体毎に内部の液体の量が変わって
しまい、製品の均一性が損なわれる。また、図５に示す
ように、吐出口１ａに保持されるべき流体２がフィルム
の内面に沿って流れ出ると、フィルム内面の溶着する箇
所に多くの液が付着する。その結果、そのフィルムＦが
横シール部材３，４によって溶着されるときに、溶着不
良が発生しやすく、横シール部Ｆｓにシール欠陥が生じ
て、完成したフィルム包装体から液洩れが発生する恐れ
がある。

【０００７】本発明は上記従来の課題を解決するための
ものであり、充填する液体の供給を一時的に停止してい
るときに、充填ノズルの吐出口からフィルム内に液体が
流れ出るのを防止して、各フィルム包装体毎に内容物と
なる液体の量が変動することがなく、製品の内容量を均
一化でき、また充填ノズルからの前記液体の流出による
シール不良の発生を防止できる充填装置を提供すること
を目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、液を充填する
充填ノズルと、この充填ノズルの外周面にガイドされて
送られるフィルムの縁端部どうしをフィルムの長手方向
に溶着する縦シール部材と、前記縦シール部材で溶着さ
れた筒状のフィルムを前記長手方向と直交する方向に間
隔を開けて溶着する横シール部材とが設けられ、前記横
シール部材による溶着ピッチに合わせて前記充填ノズル
から筒状のフィルム内に液が間欠的に供給される充填装
置において、前記充填ノズルの液の吐出口が、充填ノズ
ルの前記外周面の先端部よりも突出した位置に形成され
ていることを特徴とするものである。

【０００９】上記において、充填ノズルの吐出口の周囲
と、フィルムをガイドする外周面の先端部との間に段差
部が形成されていることが好ましい。

【００１０】また、充填ノズルの所定内径の流体通路の
先部に、前記流体通路より小径の吐出路を有する小径の
管が嵌着されており、この小径の管が充填ノズルの先端
部から突出し、この突出した小径の管の先端が液の吐出
口とされている構造とすることが可能である。

【００１１】本発明では、間欠的に送られまたは連続的
に送られるフィルムにより形成されるフィルム包装体
（袋体）内に、内容物として液体が充填されるものであ
り、この液体は、例えば薬品、飲料、化粧水、調味料な
どである。

【００１２】この種のフィルム包装体（袋体）内部に
は、液体が所定量ずつ計量されながら充填される。本発
明では、充填ノズルの吐出口からの液の吐出を止めてい
るときに、充填ノズルの吐出口から液体が流出しないよ
うにして、各包装体毎に内容物が一定となるようにし、
また包材となるフィルムの内面に液体が付着するのを防
止して、溶着不良の発生を防止できるようにしている。

【００１３】まず、充填ノズルの吐出口を、充填ノズル
の外周面の先端部よりも突出させている。そのため、吐
出口にて表面張力で保持されている液体が、前記外周面
にガイドされるフィルムの内面に付着しにくくなる。特
に、吐出口の周囲と外周面との間に段差を形成すると、
吐出口で表面張力で保持される液体とフィルム内面とが
付着しにくくなる。さらに、充填ノズルの先部に小径の
管を設け、その先端を吐出口とすると、吐出口の内径を
小さくして、この吐出口での液体の表面張力による保持
力を強くできる。また、充填ノズルの流体通路の内径は
大きくできるため、流体の供給流速を過剰に破約する必
要がなく、また充填ノズルへの流体の供給抵抗も小さく
なる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を参照
して説明する。図３は、本発明のフィルム包装体の製造
の全体構造を示す正面図、図４（Ａ）ないし（Ｅ）はフ
ィルム包装体の製造過程を順に示す斜視図である。図４
（Ｅ）に示すようにフィルム包装体Ｆ3は、スティック
形状であり、その内部には例えば医薬品、飲料、調味料
などの液体が封入される。

【００１５】第１の工程では、図４（Ａ）に示されるよ
うに帯状フィルムＦ0は、成形板１５に穿設された成形
穴１５ａ内に挿通される。この成形穴１５ａの縁には、
案内爪１６が設けられており、かつ成形穴１５ａ内に
は、パイプ状の充填ノズル１１が挿通されている。帯状
フィルムＦ0は、充填ノズル１１の外周面と成形穴１５
ａとの間に案内されて円筒状に成形され、且つ案内爪１
６により帯状フィルムＦ0の縁端部Ｆａ，Ｆａどうしが
合掌状態に合わせられる。第２の工程では、合掌状態と
なっている帯状フィルムＦ0の縁端部Ｆａ，Ｆａが縦シ
ール部材１２，１２によって溶着されて図４（Ｂ）に示
す筒状フィルムＦ1が形成される。なお、縁端部Ｆａ，
Ｆａが溶着された縦シール部５をハッチングで示してい
る。

【００１６】第３の工程では、横シール部材１３，１４
（図３参照）によって筒状フィルムＦ1の下端側が押圧
され且つ溶着されて閉じられ、袋部Ｆ2が形成される。
図４（Ｃ）では溶着された偏平状の横シール部６を面塗
りで示している。この横シール部６は、例えば熱溶着と
超音波溶着とを併用することにより形成される。袋部Ｆ
2が下方向へ送られているとき、または下方向へ送られ
て停止したときに、充填ノズル１１の先端から液体が流
量を制御されながら間欠的に袋部Ｆ2内に供給される。
第４の工程では、充填ノズル１１からの液体の供給が止
められ、液体が充填された袋部Ｆ2の液が充填された部
分の上部が前記横シール部材１３，１４によって封止さ
れる。すなわち、図３に示すように横シール部材１３，
１４は、包装体の長さに合わせて上下運動を繰り返し、
横シール部６が下降しその上のフィルム内部に液が充填
された後に、横シール部材１３，１４が上昇して、上下
に一定の間隔を開けて横シール部６が形成される。

【００１７】第５工程では、図４（Ｄ）に示されるよう
に、偏平状に溶着された横シール部６が図示Ｌ−Ｌ線で
切断されて、図４（Ｅ）に示すようなステック状のフィ
ルム包装体Ｆ3が分離される。なお、横シール部６が形
成された後に、横シール部６に、フィルム包装体Ｆ3を
切断して開封するための切り込みノッチ部７が形成され
る。前記帯状フィルムＦ0は、包装体の内面に向く内層
が溶着シール可能なポリエチレンやポリプロピレンなど
のシール層、芯層がアルミ箔、外層がポリエステルなど
の積層フィルムである。

【００１８】図１は、前記充填ノズル１１の先端の構造
の一例を示す断面図である。充填ノズル１１は、外周面
１１ａがフィルムＦ0を案内するガイド面であり、内部
には流体通路１１ｂが形成されている。充填ノズル１１
の先部には小径管１７が嵌着されて固定されており、こ
の小径管１７の先端が吐出口１７ａとなっている。小径
管１７の先端は、充填ノズル１１の先部から突出してい
るため、前記吐出口１７ａは、フィルムガイド面となる
前記外周面１１ａの先端部よりも寸法ｈだけ下方に位置
し、また小径管１７の先部と、前記外周面１１ａとの間
には段差部１８が設けられている。前記のように、フィ
ルムＦ0が横シール部材１３，１４で挟持されて下方へ
移動しているときなどに、充填ノズル１１から所定量の
液体が吐出され、一定量の吐出が完了したときに、電磁
弁などが閉じられて充填ノズル１１への液体の供給が止
められる。

【００１９】図１に示す充填ノズル１１では、先端部に
設けられた小径管１７に吐出口１７ａが形成されている
ために、吐出口１７ａの直径が細く絞られている。その
ため、吐出口１７ａでの液体２の膨らみ部２ａの直径を
小さくでき、表面張力による保持力を従来よりも大きく
できる。ただし、充填ノズル１１の流体通路１１ｂの内
径を大きくできるため、比較的長い充填ノズル１１内へ
の液体の供給流量を必要以上に速くする必要がなく、管
路抵抗も過大にならず、液体の供給を安定できる。ま
た、吐出口１７ａは、充填ノズル１１の外周面１１ａよ
りも突出した位置にあり、且つ吐出口１７ａの周囲と、
外周面１１ａとの間に段差部１８が設けられているた
め、吐出口１７ａでの液体２の膨らみ部２ａがフィルム
Ｆ0の内面に接触しにくい。

【００２０】以上から、供給を停止している液体２が吐
出口１７ａから流れ出ることがなく、したがって、各フ
ィルム包装体Ｆ3内に充填されている液体の量が均一に
なり、ばらつきが生じなくなる。また、吐出口１７ａの
径を小さくすることにより、流体２の径が絞られて且つ
速い流速でまっすぐに噴出するため、静電気を帯びてい
るフィルムＦ0の内面に液体が付着しづらい。また、液
体の供給を停止するときの液切れがよくなる。そのた
め、フィルムの内面に液体が付着しにくくなり、横シー
ル部材１３，１４で横シールが行なわれるときに、フィ
ルム間に多くの流体が介在することがなく、溶着不良が
発生しなくなる。

【００２１】図２は、他の実施の形態を示す充填ノズル
の先端の断面図である。この充填ノズル１１は、内部の
流体通路１１ｂの内径が小さく、吐出口１１ｃの内径寸
法も小さくなっている。また、吐出口１１ｃは、充填ノ
ズル１１の外周面１１ａの先端部よりも下方へ突出し、
吐出口１１ｃの周囲はテーパ面となっている。図２に示
す充填ノズル１１が使用される場合も、吐出口１１ｃで
の液体２の膨らみ部２ａがフィルム内面に接触しにく
く、また吐出口１１ｃの径も小さいため、液体の供給を
止めたときの液切れがよく、フィルム内に不要な液体が
垂れにくくなる。

【００２２】

【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、 充填ノ
ズルからフィルムの内面を伝わって筒状フィルム内に液
が供給されるのを防止することができるため、フィルム
包装体内の充填量の精度を向上させることができる。ま
た、ノズルの穴径を小さくすることができるため、充填
ノズル内の液圧が高まり、液の射出速度を速めることが
可能である。よって、液切れのよい充填ノズルとするこ
とができ、筒状フィルムの内面に液が付着することが防
止され、熱溶着時の溶着不良が防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における充填装置に用いられる充填ノズ
ルの断面図、

【図２】本発明の他の実施の形態の充填ノズルを示す断
面図、

【図３】フィルム包装体の製造工程でのフィルムの流れ
を示す正面図、

【図４】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）（Ｅ）はフィルム包
装体の製造工程を順に示す斜視図、

【図５】従来の充填装置の充填ノズルの断面図、

【符号の説明】

２ 液体 ５ 縦シール部 ６ 横シール部 １１ 充填ノズル １１ａ 外周面 １１ｂ 流体通路 １１ｃ 吐出口 １２ 縦シール部材 １３，１４ 横シール部材 １７ 小径管 １７ａ 吐出口 Ｆ0 帯状フィルム Ｆ1 筒状フィルム Ｆ2 袋部 Ｆ3 フィルム包装体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 兼岡 継雄 東京都中央区日本橋馬喰町１丁目４番16号 藤森工業株式会社内 (72)発明者 鹿田 元生 東京都中央区日本橋馬喰町１丁目４番16号 藤森工業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液を充填する充填ノズルと、この充填ノ
   ズルの外周面にガイドされて送られるフィルムの縁端部
   どうしをフィルムの長手方向に溶着する縦シール部材
   と、前記縦シール部材で溶着された筒状のフィルムを前
   記長手方向と直交する方向に間隔を開けて溶着する横シ
   ール部材とが設けられ、前記横シール部材による溶着ピ
   ッチに合わせて前記充填ノズルから筒状のフィルム内に
   液が間欠的に供給される充填装置において、前記充填ノ
   ズルの液の吐出口が、充填ノズルの前記外周面の先端部
   よりも突出した位置に形成されていることを特徴とする
   充填装置。
2. 【請求項２】 充填ノズルの吐出口の周囲と、フィルム
   をガイドする外周面の先端部との間に段差部が形成され
   ている請求項１記載の充填装置。
3. 【請求項３】 充填ノズルの所定内径の流体通路の先部
   に、前記流体通路より小径の吐出路を有する小径の管が
   嵌着されており、この小径の管が充填ノズルの先端部か
   ら突出し、この突出した小径の管の先端が液の吐出口と
   されている請求項１または２記載の充填装置。