JPWO2007129407A1 - 縦型充填包装機 - Google Patents

Abstract

流動性のある内容物を筒状フィルム内に供給する際に、定量性よく内容物を供給することができ、しかも内容物中に気泡が混入しにくい縦型充填包装機を提供する。本発明に係る包装機は、有底状の筒状フィルム（１’）内に投入ノズル（１５）を通じて内容物を供給する動作と、該筒状フィルムを下方に搬送する動作と、横シール機構（６０）により前記筒状フィルムを熱シールして上記内容物を密封する動作とを行うものである。投入ノズルの下端（１５ａ）が、一連の包装動作の全体にわたって上記内容物中に浸されるように構成され、前記内容物の供給は、前記投入ノズルの放出口が前記内容物中に浸された状態から開始されるようになっている。

Description

本発明は、原反ロールから引き出された長尺フィルムを筒状とし、その内部に内容物を供給して包装袋（袋詰め製品）を製造する縦型充填包装機に関する。特に有底状とされた筒状フィルム内に、投入ノズルを通じて上記内容物を供給する縦型充填包装機に関する。

従来、例えば液体などの内容物が充填された包装袋を連続的に製造する包装機が知られている（例えば特開２００５−１１２３５９号公報参照）。この包装機は、原反ロールから引き出された長尺シート状のフィルムを折り曲げて筒状とすると共に、その筒状のフィルム内に内容物を投入したり、所定のシール部を形成したりすることで包装袋を製造するものである。代表的な包装動作について、以下、図１を参照して説明する。

図１Ａは包装動作の初期状態を示しており、筒状フィルム１’の下端部に、先の工程で形成された横シール部Ｆ２が形成され、これにより筒状フィルム１’が有底状となっている。一対のシゴキローラ４５は、筒状フィルム内に投入された内容物をしごき分けるためのものであり、横シール６０は、筒状フィルムの上方開口部を密閉するためのものである。

図１Ａの初期状態から、まず、図１Ｂに示すように一対のシゴキローラ４５を駆動させ筒状フィルム１を挟み込む。これにより、筒状フィルム１’内の内容物が上下に分割されることとなる。このように、シゴキローラ４５が内容物の存在している部位を挟むようになっていることにより、最終的な包装袋９１内への空気の混入量が最小限に抑えられるようになっている。

次いで、図１Ｃに示すように、シゴキローラ４５を回転させることで、筒状フィルム１’は、内容物の存在しない空充填部２が形成されつつ下方に送られる。そして、空充填部２が横シール機構６０によって挟まれる位置まで送られた後、横シール機構６０でこの空充填部２を挟み込む。

次いで、図１Ｄに示すように、筒状フィルムを挟んだままの状態で横シール機構６０を下方に移動させ、これより横シール部Ｆ２を形成する。この工程においては、投入ノズル１５からの内容物の供給が行われており、供給された内容物は、シゴキローラ４５よりも上方の領域に溜められることとなる。

次いで、図１Ｅに示すように、横シール機構６０による熱シールおよび切断を完了することで、内容物が充填された１つの包装袋９１が得られる。他方、一対のシゴキローラ４５が開かれ、これにより、シゴキローラ４５上に溜められていた内容物が下方に落下する。その後、横シール機構６０を元の位置まで移動させることで、図１Ａの初期状態に戻る。

本発明の包装機に関連する技術として、他にも、一つの原反ロールのフィルムを使い終わる際に、そのフィルムの終端部分と、次の原反ロールのからのフィルムの始端部分とをつなぎ合わせる機構が知られている（特開平９−５８６１６号公報（１９９７）参照）。このような機構を備えていることにより、一つの原反ロールを使い終わる度にフィルムをセットし直すといった煩雑な作業が不要となる。

しかしながら、図１Ａ〜図１Ｅに示すような包装動作では、投入ノズルから筒状フィルム内に向けて内容物を供給する際に、下記理由から、供給される内容物の量にばらつきが生じたり、あるいは内容物中に気泡等が混入してしまったりすることがあった。

すなわち、図１の包装動作では、図２にも示すようにシゴキローラ４５を開いた際に内容物が落下するようになっており、内容物の落下と同時に、投入ノズルの下端１５ａが露出されるようになっている。図２Ａの状態では、投入ノズル１５内は内容物で満たされた状態となっているが、図２Ｂのようにノズル下端が露出され大気開放されると、ノズル内に存在していた内容物も筒状フィルム内に落下することとなる。

これは、投入ノズル内が空になることを意味する。このように空になったノズル内を通じて内容物を供給しようとした場合、内容物は空の投入ノズル内を徐々に進みながら流れてくることとなるため、定量性の良い内容物の供給を行うことが困難となることがあった。

また、図２Ｂに示すように、ノズル下端１５ａが露出した状態から内容物の供給が行われる場合、下端１５ａが液面よりも上方にあることから、内容物が投入される際に内容物中へ気泡が混入されやすいという問題もある。気泡の混入は、最終的な袋詰め製品内に空気が残留することを意味する。内容物が例えば食品等である場合、このような空気の存在は内容物の品質劣化を招くこととなる。

本発明は、上述したような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、流動性のある内容物を筒状フィルム内に供給する際に、定量性よく内容物を供給することができ、しかも内容物中に気泡が混入しにくい縦型充填包装機を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の縦型充填包装機は、有底状とされた筒状フィルム内に流動性のある内容物を供給する投入ノズルと、前記内容物が供給された状態の前記筒状フィルムを下方に搬送する搬送手段と、前記筒状フィルムの一部を熱シールすることで前記筒状フィルムを密封する横シール機構とを有し、
前記投入ノズルを通じて前記内容物を供給する動作と、前記内容物が供給された状態の前記筒状フィルムを下方に搬送する動作と、前記横シール機構による熱シール動作と、を少なくとも含む一連の包装動作により袋詰め製品を製造する縦型充填包装機において、
前記一連の包装動作の全体にわたって前記投入ノズルの放出口が前記内容物中に浸されるように構成され、前記内容物の供給が、前記投入ノズルの放出口が前記内容物中に浸された状態から開始されることを特徴とする。

上記本発明の包装機では、投入ノズルの放出口が内容物中に浸っている状態から内容物の供給が開始されるようになっているため、図２に示したような従来の供給方法と比較して、内容物中に気泡等が混入しにくいものとなる。

また、一連の包装動作中、ノズルの放出口が常に内容物中に浸っている構成であるため（換言すれば、投入ノズルの放出口が大気開放されない構成であるため）、投入ノズル内が空にならないようになっている。したがって、図２に示したような従来の供給方法と比較して、供給される内容物の定量性が向上する。

上記縦型充填包装機は、前記筒状フィルムのうち、供給された前記内容物が存在している部位を挟み込と共に、その状態で回転することで、前記筒状フィルムに扁平な空充填部を形成しながら前記筒状フィルムを下方に搬送する一対のシゴキローラをさらに有し、前記内容物を供給する動作では、前記一対のシゴキローラにより挟み込まれた部位より上方の前記筒状フィルム内に前記内容物を供給するものであってもよい。この場合、前記シゴキローラの上方に溜められた前記内容物が、前記一対のシゴキローラを開くと同時に前記シゴキローラより下方の前記筒状フィルム内に落下するようになっており、前記内容物が落下した後においても、前記内容物の液面高さが前記投入ノズルの前記放出口よりも高くなるように構成されていればよい。

上記発明の包装機は、前記内容物を貯留する貯留タンクと、該貯留タンク内の内容物を前記投入ノズルへと移送するための供給通路と、前記内容物を貯留タンクから投入ノズル側へ移送するための駆動源となるポンプ手段と、前記内容物を前記投入ノズル側から前記貯留タンクへと戻すための戻し通路と、前記供給流路を通じて移送されてきた前記内容物を、前記投入ノズルを通じて前記筒状フィルム内に供給するか、あるいは、前記戻し通路を通じて前記貯留タンク側に戻すかを切替えることができるバルブ手段とを有する内容物供給機構をさらに有していてもよい。

また、上記本発明の包装機は、２つの原反ロールを保持し、一方の原反ロールから引き出された第１のフィルムの端部と、他方の原反ロールから引き出された第２のフィルムの端部とを接合し、接合された前記２枚のフィルムを長尺フィルムとして供給するフィルム供給装置と、前記長尺フィルムの側縁部同士をその長手方向に沿って縦シールすることで、上記長尺フィルムを上記筒状フィルムとする縦シール機構とをさらに有し、前記縦シール機構は、前記長尺フィルムの搬送を停止した状態で、前記第１および第２のフィルム同士の接合部に対し前記縦シールを行い、前記内容物供給機構の前記バルブ手段は、該接合部に対する縦シール動作が行われている間、前記内容物を前記貯留タンク側に戻す側の位置に切替えられるように構成されていてもよい。この場合、前記接合部に対する縦シールは、該縦シールにより形成される縦シール部から内容物が漏出しないように、通常の縦シール動作よりも長時間にわたって行われるようにすればよい。

上述したように、本発明の縦型充填包装機によれば、投入ノズルの放出口が内容物中にある状態から、内容物の供給が開始されるものであるため、定量性のよい内容物の供給が実現され、しかも内容物中への気泡の混入を最小限に抑えることも可能となる。

従来の包装動作の一例を示す図である。 従来の包装動作の一例を示す図である。 従来の包装動作の一例を示す図である。 従来の包装動作の一例を示す図である。 従来の包装動作の一例を示す図である。 従来の包装動作における問題点を説明するための図である。 従来の包装動作における問題点を説明するための図である。 本発明の縦型充填包装機の一例を模式的に示す図である。 フィルム同士の接合部を説明するための斜視図である。 本発明の特徴部の１つである内容物供給機構の構成を示す図である。 図３の包装機で製造可能なピロータイプの包装袋を示す図である。 図３の包装機の包装動作を説明するための工程図である。 図３の包装機の包装動作を説明するための工程図である。 図３の包装機の包装動作を説明するための工程図である。 図３の包装機の包装動作を説明するための工程図である。 図３の包装機の包装動作を説明するための工程図である。 図３の包装機の各構造部の動作のタイミングを示すタイミングチャートである。 フィルム同士の接合部を含む包装袋を示す図である。 図３の包装機の投入ノズルの構成を示す図である。 投入ノズルの他の構成例を示す図である。

符号の説明

１Ａ、１Ｂ フィルム
１’ 筒状フィルム
２ 空充填部
５ 接合部
１０ 縦型充填包装機
１０Ａ フィルム供給機構
１０Ｃ 包装機構
１４ 折込みガイド
１５ 投入ノズル
１５ａ 下端
１７ 放出口
２０ 内容物供給機構
３０ 縦シール機構
４１ 搬送ローラ
４５ シゴキローラ
６０ 横シール機構
６１ ヒータバー
６２ ヒータバー受け
７１ 接合シーラ
８３ センサ
９１、９２ 包装袋
Ｆ１ 縦シール部
Ｆ２ 横シール部
Ｒａ、Ｒｂ 原反ロール

図３に示すように、本実施形態の包装機１０は、原反ロールＲａ、Ｒｂからフィルムを引き出すと共に、必要に応じてフィルム１Ａとフィルム１Ｂとを接合するフィルム供給機構１０Ａと、該フィルム供給機構１０Ａから繰り出されたフィルムを筒状にすると共に、フィルムに縦シール部や横シール部を適宜形成して包装袋を連続的に製造する包装機構１０Ｃとを有している。

フィルム供給機構１０Ａとしては、この種の包装機に用いられる従来一般的な構成のものを利用可能である。図３に示すフィルム供給機構１０Ａでは、２つの原反ロールＲａ、Ｒｂが用意されており、例えば、一方の原反ロールＲａのフィルム１Ａを使い終わる時点で、次の原反ロールＲｂのフィルム１Ｂが連続的に繰り出されるようになっている。なお、図３は、フィルム１Ａが使用側のフィルムとして包装機構１０Ｃ側に引き出され、他方のフィルム１Ｂが待機側のフィルムとして接合シーラ７１近傍に保持された状態を示している。

使用側のフィルム１Ａが残り僅かとなったことは、例えば、センサ８３により検出可能であり、この検出結果に基づいて接合シーラ７１が駆動されるようになっている。これにより、使用側フィルム１Ａの末端部と待機側フィルム１Ｂの先端部とが熱シールされ、両フィルム同士が接合されることとなる。詳細には、図４に示すように２枚のフィルム１Ａ、１Ｂが部分的に重ね合わせられ、シール部３が形成されることにより２枚のフィルムが接合されている。この、２枚のフィルムが重ねられシール部３が形成された領域を「接合部５」と称する。

上記のようなフィルム供給機構１０Ａが設けられていることから、本実施形態の包装機１０では、包装機構１０Ｃに対してフィルムが連続的に供給されるようになっている。フィルムの連続的な供給が可能であるため、包装袋の製造を一時中断するといったこともなくなる点で非常に有利である。

再び図３を参照し、次に、包装機構１０Ｃについて説明する。なお、この包装機構１０Ｃは本出願人により先に出願された特開２００４−２７６９３０号公報に開示された縦型充填包装機と同様のものである。

包装機構１０Ｃは、フィルムを筒状に折り込む折込みガイド１４と、折込みガイド１４によって折り込まれたフィルムの側縁部同士を縦シールすることで縦シール部Ｆ１（図６参照）を形成し筒状フィルム１’とする縦シール機構３０と、縦シール機構３０よりもフィルム搬送方向下流側に配置された、一対の搬送ローラ４１、一対のシゴキローラ４５、および横シール機構６０を有している。

縦シール機構３０は、ヒータ等の加熱手段が内蔵されたヒータバー３１を備えている。このヒータバー３１は、フィルムに対して進退移動（図示横方向）すると共に、図示上下方向にも往復移動できるように構成されており、これにより、図３の矢印Ａ₃₀に示すようなボックス型の動作が実現可能となっている。

縦シール機構３０によるシール動作は、次のようにして行われる。まず、ヒータバー３１が上昇端位置にある状態で、ヒータバー３１がフィルムに近接する方向に移動し、これによりヒータバー３１とメインパイプ（不図示）との間でフィルムが挟持されることとなる。次いで、この挟持状態のまま、ヒータバー３１は、フィルムの搬送に合わせて図示下方に移動する。ヒータバー３１からの熱を受けてフィルム同士が熱シールされ、フィルムの両側縁同士が接合される。ヒータバー３１は、その下降端位置まできた後、フィルムから離れ、再び元に高さに戻る。

上記のような縦シール動作を繰り返し行っていくことで、フィルムの両側縁同士の重ね合わせ部に連続した縦シール部が形成されていくこととなる。このようなボックス型の動作を行う縦シール機構によれば、フィルムの搬送を停止することなく縦シール部を形成することができるという利点がある。

なお、筒状フィルム１’は、縦シール機構３０を通過するまでは、断面が略円形となる状態、言い換えれば、内部に空間を持たせた状態で搬送されるようになっている。さらに下流にいくと、筒状フィルム１’は、縦シール機構３０と搬送ローラ４１との間に配置されたガイド板（不図示）によって、偏平に押しつぶされたような状態へと変えられる。

搬送ローラ４１は、このようにして押しつぶされた筒状フィルム１’の幅方向両端を挟持するように配置されている。搬送ローラ４１は、包装機構１０Ｃにおけるフィルム搬送手段の一つであり、回転することで筒状フィルム１’を下方に搬送する。

一対のシゴキローラ４５は、筒状フィルム内に投入された充填物を分割するようにして筒状フィルムを挟み込み、その状態で回転することにより、筒状フィルムに充填物が存在しない空充填部を形成しながら、筒状フィルムを下方に搬送するものである。このように扁平な空充填部を形成することの利点としては、下記横シール動作でのシール不良の発生を抑えることができる点にある。

横シール機構６０は、ヒータ等の加熱手段が内蔵されたヒータバー６１と、そのヒータバー６１に対向配置されたヒータバー受け６２とを有しており、これら一対の部材で筒状フィルム１’を挟み込み、フィルムを加熱することで、フィルムに横シール部Ｆ２（図６参照）を形成する。

このヒータバー６１およびヒータバー受け６２も、縦シール機構３０同様、ボックスモーションを行うようになっている。つまり、図３の矢印Ａ₆₀に示すように、ヒータバー６１およびヒータバー受け６２は、筒状フィルム１’を挟み込んだままの状態で、フィルムの搬送に合わせて下方に移動し、下降端位置においてフィルムから離れ、再び元の位置に戻るようになっている。

なお、図示しないが、ヒータバー６１には、横シール部Ｆ２を切断することによって筒状フィルム１’から包装袋を切り分けるカッターが内蔵されている。また、これに対応して、ヒータバー受け６２には、突き出されたカッターとヒータバー受け６２とが干渉しないように逃げ溝が形成されている。

続いて、本実施形態の包装機の特徴部を１つである内容物供給機構について図５を参照して説明する。なお図５では縦シール機構３０の図示が省略されているが、これは本質的な事項ではない。

内容物供給機構２０は、図５に示すように、内容物を貯留する貯留タンク２２と、貯留された内容物を投入ノズル１５まで移送するための供給通路２１ａと、移送の駆動源となるポンプ２３とを有している。さらに本実施形態では、投入ノズル１５側に送られてきた内容物を貯留タンク２２側へと戻すための戻し通路２１ｂが設けられている。投入ノズル側に送られてきた内容物を、筒状フィルム内に供給する（このモードを「第１のモード」という）か、あるいは、戻し通路２１ｂを通じて貯留タンク２２内に戻す（「第２のモード」という）かは、三方バルブ２５によって切替えられるようになっている。

ポンプ２３を駆動している状態で三方バルブ２５を「第１のモード」とすることで、内容物が投入ノズル１５を介して筒状フィルム１’内に供給されることとなる。一方、同じくポンプを駆動したまま、三方バルブ２５を「第２のモード」とすることで、筒状フィルム内への供給は停止され、内容物は戻り通路２１ｂを介して貯留タンク２２側に戻ることとなる。

このような構成によればポンプ２３を駆動したまま、単に三方バルブ２５の切替えを行うだけで、筒状フィルム内への内容物の供給を制御できる点で有利である。一般に、ポンプ２３の流量が安定するまではある程度の時間がかかるため、仮にポンプ２３のＯＮ／ＯＦＦにより間欠的な供給を実施しようとした場合、供給される内容物の量にばらつきが生じることとなる。

これに対して本実施形態の構成によれば、ポンプの駆動を停止させる必要がなく、ポンプの流量が安定化しているため、そのような問題は生じにくい。また、別の観点からすれば、ポンプを駆動させたり停止させたりする必要がないということは、ポンプに加わる負担が軽減されることを意味し、したがってポンプの故障も最小限に抑えることが可能となる。

本発明の縦型充填包装機により製造される包装袋の種類は特に限定されるものでないが、例えば図６に示すようなものであってもよい。包装袋９１は、２つの横シール部Ｆ２ａ、Ｆ２ｂ（以下、これらを区別せず単に「Ｆ２」ともいう）と、背張りである縦シール部Ｆ１とが形成された、いわゆるピロータイプの包装袋である。包装袋９１の内部には、流動性のある内容物（例えば液体）が充填されている。縦シール部Ｆ１は、縦シール機構３０により形成された熱シール部であり、横シール部Ｆ２は横シール機構６０により形成された熱シール部である。

次に、上記のように構成された本実施形態の包装機１０による包装動作の一例について、図７、図８を参照して説明する。図７は、包装機１０の包装動作を説明するための工程図であり、図８は、各構造部の動作のタイミングを示すタイミングチャートである。

〔基本的な包装動作〕
まずはじめに、包装袋９１を一袋製造するための基本的動作について説明する。

図７Ａは、一連の包装動作の初期状態を示しており、図８における「ｔ_A」の時点における状態を示している。図７Ａに示すように、筒状フィルム１’の下端部には、先の工程で形成された横シール部Ｆ２が形成されており、これにより筒状フィルム１’が有底状となっている。一対のシゴキローラ４５および横シール機構６０はいずれも、開いた状態となっている。

筒状フィルム１’内には既に内容物が投入されており、その液面は投入ノズルの下端１５ａよりも高い位置（高さｈ１）となっている。別の言い方をすれば、投入ノズルの下端１５ａが内容物中に浸されているような状態となっている。下端１５ａが大気開放されている場合、ノズル内の内容物はその自重により筒状フィルム内に落下し、ノズル内は空の状態となる。これに対して本実施形態の構成では、ノズルの下端１５ａが内容物中に浸されているので、内容物が落下することもなく、ノズル内は内容物で満たされたままの状態となっている。

次いで、図７Ｂ（図８の「ｔ_B」時点）に示すように、一対のシゴキローラ４５で筒状フィルム１’の、内容物が存在している部位を挟み込む。これにより、内部の内容物が上下に分割される。このように、シゴキローラ４５で内容物の存在している部位を挟み込むようにすることで、包装袋９１内に空気が残らないようになっている。筒状フィルム内への内容物の供給は、図７Ａの初期状態から既に開始されており、図７Ｂの工程では、液面高さがｈ１よりもやや上昇した状態となっている。

次いで、図７Ｃ（図８の「ｔ_C」時点）に示すように、内容物の供給を停止することなく継続したまま、各シゴキローラ４５を図示矢印回転に回転させる。これにより、筒状フィルム１’は、内容物が存在していない扁平な空充填部２が形成されつつ、下方に搬送される。なお、図７では図示を省略しているが、このシゴキローラ４５の回転に合わせて搬送ローラ４１（図３参照）も回転駆動されるようになっており、これによりフィルムの搬送がサポートされるようになっている。

空充填部２が横シール機構６０によって挟まれる位置まで送られた後、横シール機構６０がこの空充填部２を挟み込み、横シール動作が開始される。

次いで、図７Ｄ（図８の「ｔ_D」時点）に示すように、横シール機構６０で筒状フィルムを挟んだままの状態で、シゴキローラ４５を回転に合わせて横シール機構６０を下方に移動させる。筒状フィルム１’は、横シール機構６０で挟まれている間、加熱され、これにより横シール部Ｆ２が形成される。詳細な動作の図示は省略するが、横シール機構６０が下降端位置まで移動した後、ヒータバーに内蔵されたカッターを突出させて包装袋を切り分ける。この工程においても、内容物の供給は継続されており、供給された内容物はシゴキローラ４５上に溜められるようになっている。この工程における液面高さｈ２は、一連の包装動作のなかで最も高い位置であり、図８の液面高さ「高」に対応する。

次いで、図７Ｅ（図８の「ｔ_E」時点）に示すように、横シール機構６０によるフィルムの挟持と、一対のシゴキローラ４５によるフィルムの挟持とをいずれも解除する。これにより、内容物が充填された１つの包装袋９１が得られ、また、筒状フィルム１’内においては、シゴキローラ４５上に蓄えられていた内容物が下方に落下することとなる。

図７Ｅの工程で重要なことは、このように内容物が落下した後においても、内容物の液面高さがノズル下端１５ａよりも高く（具体的には、初期状態と同じ液面ｈ１）となるように構成されている点にある。このような構成により、一連の包装動作中、終始、ノズル下端１５ａが内容物中に浸っていることとなる。したがって、ノズル内の内容物が落下してノズル内が空になることはない。このようにノズル内が内容物で満たされ、その状態から内容物の供給が行われるような構成となっていることにより、供給される内容物の定量性が非常に良好なものとなる。また、ノズル下端が露出され、ノズル内が空となった状態から内容物を投入した場合、内容物が落下する際に液中に気泡等が混入してしまうが、上記のような構成によればそうした問題の発生も防止される。

図７Ｅに示す通り、最終的には、横シール機構６０が元の位置まで移動させられ、包装機は図７Ａの初期状態に戻る。上記のような一連の包装動作を繰り返し行っていくことで、包装袋９１を連続的に製造することが可能となっている。

上述した包装動作について、より具体的には、図８に示す１サイクル当りの時間は例えば１．０秒であってもよい。シゴキローラ４５の動作を基準としたとき、シゴキローラ４５が開いている時間が０．４秒（図７Ａ、図７Ｅの工程に対応）で、シゴキローラ４５が閉じている時間が０．６秒（図７Ｂ〜図７Ｅの工程に対応）に設定されていてもよい。

〔フィルム接合部に対する包装動作〕
ところで、充填される内容物が液体などである場合、包装袋１０のいずれかのシール部Ｆ１、Ｆ２、あるいは接合部５にシール不良が生じていると、その箇所から内容物が漏れる可能性がある。よって、この種の包装袋においては各シール部が確実に熱シールされている必要がある。

これについて、図９を参照して説明する。図示するように、フィルム同士の接合部５が包装袋９２の腹部に位置した場合、例えば、接合部５を含む縦シール部Ｆ１’にシール不良が生じていると、その箇所から内容物が漏れることとなる。特に、接合部５はフィルムが２枚重ねとなった部位であるので、縦シール動作における熱シールが不十分となり、シール強度が不足することが考えられる。したがって、接合部を含む縦シール部Ｆ１’のところは特に十分に熱シールされていることが望ましい。

もっとも、包装袋９２は、接合部５を含んでいる以上、そもそも不良品であるから、このような包装袋にわざわざ内容物を供給する必要はないとも考えられる。しかしながら、仮に内容物を供給しないとすると、次のような不具合が生じるおそれがある。

すなわち、図９に示すように、包装袋９２の下に包装袋９１がぶら下がっている場合には問題がないとしても、下の包装袋９１が既に切り分けられている場合には、空の包装袋９２が筒状フィルムの一番下にぶら下がった状態となる。包装袋９２が空であることから、内容物の自重による引張り力が筒状フィルムに付与されないこととなり、したがって、この空の包装袋９２が遥動してヒータバー６１（図６参照）などに接触するおそれもある。包装袋９２がヒータバー６１に接触すれば、フィルムが溶けてヒータバーに付着することにもなりかねず、その結果、フィルムの搬送に支障をきたすこととなる。このような不具合を防止するために、やはり、包装袋９２に対しても他の包装袋と同じように内容物が供給されることが好ましい。

接合部５を含む領域に対する縦シール動作は通常の縦シール動作よりも長時間にわたって行われるようになっている。「通常の縦シール動作」とは、接合部５を含まない領域に対する縦シール動作を意図している。一例を挙げれば、通常の縦シール動作が例えば１秒であり、接合部５を含む領域に対する縦シール動作（以下、「フィルム接合部用の縦シール動作」ともいう）が例えば４秒であってもよい。

このフィルム接合部用の縦シール動作について、図８のタイミングチャートを再度参照して説明する。

この縦シール動作は、フィルム同士の接合部５が縦シール機構３０により挟み込まれる位置まで送られてきた時点で開始される。接合部５が縦シール機構により挟み込まれる位置まで搬送されたかどうかは、例えば接合部５を検出するためのセンサ（不図示）を利用してもよい。あるいは、接合シーラ７１（図３参照）と縦シール機構３０との間の距離と、１サイクル当りに送られるフィルムの長さとの関係から逆算して、通常の縦シール動作を所定回数だけ行った後、フィルム接合部用の縦シール動作が開始されるようになっていてもよい。

フィルム接合部用の縦シール動作を開始するにあたっては、図８の「ｔ_H」時点に示すように、フィルムの搬送が停止され、シゴキローラ４５が開き、かつ液面高さが「高」とされる（図７Ｄの状態を参照）。この縦シール動作においては、縦シール機構３０によるフィルムの挟持時間は、一例として２．０〜３．０秒に設定されている。通常の縦シール動作での挟持時間が０．４秒であるので、当該縦シール動作の挟持時間は通常時の５倍程長いということになる。

三方バルブ２５（図４参照）は、ｔ_Hの時点で切替えられ、これにより貯留タンク２２から送られてきた内容物が、戻し通路２１ｂを通じて貯留タンク２２内に戻される。ここでポンプ２３の駆動は継続したままとなっているため、内容物は、供給通路２１ａ、三方バルブ、戻り通路２１ｂ、および貯留タンク２２内を循環することとなる。

このように、フィルム接合用の縦シール動作中は、内容物が循環させられるようになっているため、筒状フィルム内に必要以上の内容物が供給されることが防止される。内容物の供給を制御するためには、例えばポンプ２３の駆動を一旦停止することによっても実施可能である。しかしながら、前述したように、ポンプのＯＮ／ＯＦＦにより内容物の供給を制御する場合、供給される内容物の量にばらつきが生じやすい。これに対して、本実施形態のように、ポンプ２３を駆動させたまま三方バルブ２５のみを切替えることで内容物の供給が制御されるような構成であれば、ポンプ２３の流量は安定化しているため、そうした定量性低下の問題も発生しにくいものとなる。

三方バルブ２５によって内容物供給の切替えを行うことについての他の利点としては、内容物の品質変化を防止するということも挙げられる。フィルム同士の接合部５を縦シールする場合、数秒程度だけ包装動作を停止されればよいが、何らかの原因によって、より長時間にわたって動作を停止させなければならないこともある。このような動作停止中に内容物が配管内に溜まっていると、温度変化により内容物の粘性が変化するおそれがある。粘性が変化は、供給される内容物の量にばらつきを生じさせることもある。したがって、本実施形態のように、動作の停止中に内容物を循環させるようにすることが好ましく、これにより、内容物の温度が均一化し上記のような問題の発生も抑制される。

上記のような縦シール動作が所定時間行われた後、ｔ_Iの時点（図８参照）に示すように、通常の包装動作が再開される。すなわち、シゴキローラ４５が開き、内容物が落下させられると共に（図７Ｄ参照）、三方バルブ２５が切替えられ、筒状フィルム内への内容物の供給が再開される。以降は、先に説明した通常の包装動作を繰り返し行っていくことで、連続的な包装袋の製造が実現される。

以上、本発明の一実施形態について説明してきたが、本発明は上記構成に限らず種々変更可能である。例えば、包装袋はピロータイプに限らず、三方シールタイプまたは四方シールタイプの包装袋であってもよい。ピロータイプの場合、その縦シール部Ｆ１（図６参照）の形態は特に限定されるものではなく、いわゆる合掌貼りであってもよいし、封筒貼りであってもよい。

図３に示した包装機の縦シール機構３０および横シール機構６０はいずれもボックスモーション型の動作を行うものであったが、それに限らず、上下動することなくその場で熱シールを行う、一般的な縦シール機構および横シール機構であってもよい。図３の包装機１０は、一対のシゴキローラ４５を備えたものであったが、本発明はそれに限らず、シゴキローラを備えていない包装機として構成することも可能である。

投入ノズル１５に関し、図１０Ａに示すように、その放出口がノズルの下端１５ａに形成されていてもよいし、図１０Ｂに示すように、放出口１７がノズルの外周面に設けられていてもよい。図１０Ｂの構成の場合、図７Ｅに示したようにシゴキローラ４５を開いた後においても、液面高さｈ１が放出口１７よりも高くなるように設けられていればよい。これにより、放出口１７が大気に露出されることがなくなり、ノズル内の内容物は筒状フィルム内に落下することなく、ノズル内に保持されたままの状態となる。その結果、上記同様、本発明による作用効果が得られることとなる。

Claims (6)

1. 有底状とされた筒状フィルム内に流動性のある内容物を供給する投入ノズルと、前記内容物が供給された状態の前記筒状フィルムを下方に搬送する搬送手段と、前記筒状フィルムの一部を熱シールすることで前記筒状フィルムを密封する横シール機構とを有し、
   前記投入ノズルを通じて前記内容物を供給する動作と、前記内容物が供給された状態の前記筒状フィルムを下方に搬送する動作と、前記横シール機構による熱シール動作と、を少なくとも含む一連の包装動作により袋詰め製品を製造する縦型充填包装機において、
   前記一連の包装動作の全体にわたって前記投入ノズルの放出口が前記内容物中に浸されるように構成され、前記内容物の供給が、前記投入ノズルの放出口が前記内容物中に浸された状態から開始されることを特徴とする縦型充填包装機。
2. 前記筒状フィルムのうち、供給された前記内容物が存在している部位を挟み込と共に、その状態で回転することで、前記筒状フィルムに扁平な空充填部を形成しながら前記筒状フィルムを下方に搬送する一対のシゴキローラをさらに有し、
   前記内容物を供給する動作では、前記一対のシゴキローラにより挟み込まれた部位より上方の前記筒状フィルム内に前記内容物を供給する、請求項１に記載の縦型充填包装機。
3. 前記シゴキローラより上方に溜められた前記内容物が、前記一対のシゴキローラを開くと同時に前記シゴキローラより下方の前記筒状フィルム内に落下するようになっており、
   前記内容物が落下した後においても、前記内容物の液面高さが前記投入ノズルの前記放出口よりも高くなるように構成されている、請求項２に記載の縦型充填包装機。
4. 前記内容物を貯留する貯留タンクと、該貯留タンク内の内容物を前記投入ノズルへと移送するための供給通路と、前記貯留タンクから前記投入ノズル側に前記内容物を移送するための駆動源となるポンプ手段と、前記内容物を前記投入ノズル側から前記貯留タンクへと戻すための戻し通路と、前記供給流路を通じて移送されてきた前記内容物を、前記投入ノズルを通じて前記筒状フィルム内に供給するか、あるいは、前記戻し通路を通じて前記貯留タンク側に戻すかを切替えることができるバルブ手段と、を有する内容物供給機構をさらに有する、請求項１から３のいずれか１項に記載の縦型充填包装機。
5. ２つの原反ロールを保持し、一方の原反ロールから引き出された第１のフィルムの端部と、他方の原反ロールから引き出された第２のフィルムの端部とを接合し、接合された前記２枚のフィルムを長尺フィルムとして供給するフィルム供給装置と、
   前記長尺フィルムの側縁部同士をその長手方向に沿って縦シールすることで、前記長尺フィルムを前記筒状フィルムとする縦シール機構とをさらに有し、
   前記縦シール機構は、前記長尺フィルムの搬送を停止した状態で、前記第１および第２のフィルム同士の接合部に対し前記縦シールを行い、
   前記内容物供給機構の前記バルブ手段は、該接合部に対する縦シール動作が行われている間、前記内容物を前記貯留タンク側に戻す側の位置に切替えられている、請求項４に記載の縦型充填包装機。
6. 前記接合部に対する縦シールは、該縦シールにより形成される縦シール部から内容物が漏出しないように、通常の縦シール動作よりも長時間にわたって行われる、請求項５に記載の縦型充填包装機。
   

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