KR102485702B1

KR102485702B1 - 포장기

Info

Publication number: KR102485702B1
Application number: KR1020177032312A
Authority: KR
Inventors: 헤르만 후베르투스 멀더 예룬
Original assignee: 오모리 기카이 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2015-04-20
Filing date: 2016-04-20
Publication date: 2023-01-05
Also published as: WO2016171167A1; JP6564453B2; CN107709170B; CN107709170A; JPWO2016171167A1; EP3287375A4; WO2016170695A1; ES2764145T3; EP3287375A1; US10604288B2; US20180118390A1; EP3287375B1; KR20170139052A

Abstract

[과제]　자유(free) 상태로 되어 있는 가스 노즐의 선단측이 자중으로 처지는 거리를 작게 하거나 없게 하거나 할 수 있고, 가스 노즐과 제품이 접촉하는 것을 억제하는 것.
[해결 수단]　통 형상 필름(20) 내에 가스 노즐(43)을 삽입하고, 가스 노즐로부터 불활성 가스를 분사하여, 통 형상 필름 내의 가스를 불활성 가스로 치환한 상태로 탑 씰 장치(30)에 의해 씰·커트하여 포장체를 제조하는 가스 치환 기능을 구비한 포장기이다. 가스 노즐은 자성 재료로 형성한다. 상부 누름 벨트 장치(28)의 엔드리스 벨트(34) 내에 영구자석(35)을 설치한다. 영구자석의 자력에 의해 자성 부재로 이루어지는 가스 노즐이 끌어당겨지고 들어 올려져, 제품과의 접촉이 억제된다.

Description

포장기

본 발명은 포장기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 가스를 포장체 내에 충전하는 가스 노즐을 구비한 포장기에 관한 것이다.

포장기의 한 형태인 필로우(pillow) 포장기는, 이하와 같은 구성을 구비한다. 필로우 포장기는, 원반 롤(roll)에 감긴 띠 형상 필름을 연속하여 제대기(製袋器, bag making machine)에 공급하고, 그 제대기를 통과시킬 때에 통 형상으로 제대(bag making)한다. 그리고, 제대기의 하류측에 배치된 센터 씰(center seal) 장치는, 제대기를 통해서 통 형상으로 제대되어 겹쳐진 필름 중합단(重合端)을 봉한다. 이 봉함에 의해 통 형상 필름이 형성된다. 또, 이 제대기의 상류측에는 제품 반송 공급 장치를 배치하고, 그 제품 반송 공급 장치로부터 소정 간격마다 반송되는 제품이 제대기 내에 공급된다. 이에 의해, 제품이 제대기 내를 통과하면, 통 형상 필름 내에 소정 간격마다 수납되게 되고, 그 제품은 통 형상 필름과 함께 반송된다. 그리고, 필로우 포장기의 반출측에 배치된 탑 씰(top seal) 장치에 의해, 통 형상 필름을 소정 간격마다 횡방향으로 횡단하도록 씰(seal)·커트(cut) 함으로써, 제품을 내포하는 필로우 포장체가 제조된다.

그런데 포장되는 물품이, 예를 들면 만두, 과자 등의 식료품의 경우에는, 그 물품의 장기 보존을 좋게 하기 위하여, 포장체 내에 불활성 가스 등을 충전하는 일이 있다. 도 1은 관련되는 가스 충전을 행하는 기능을 구비한 포장기의 일례를 나타내고 있다. 이 포장기는, 필로우 포장기이고, 제대기(1)에 의해 통 형상으로 제대된 통 형상 필름(2)의 내부에 가스를 분사하는 가스 노즐(3)을 통 형상 필름(2) 내에 삽입 배치한다. 이 가스 노즐(3)의 선단부는 통 형상 필름(2)을 씰·커트하는 탑 씰 장치(4)의 근방에 위치시킨다. 또, 가스 노즐(3)의 후단은 가스 발생 장치(5)에 접속한다. 그리고, 가스 발생 장치(5)에 의해 발생한 불활성 가스를 가스 노즐(3)을 통해 통 형상 필름(2) 내에 분사하여 공급한다.

이에 의해, 통 형상 필름(2)의 탑 씰 장치(4)측의 선단 내부에 존재하는 공기는, 가스 노즐(3)로부터 분사된 불활성 가스에 의해 통 형상 필름(2)의 상류측으로 압출되고, 통 형상 필름(2)의 선단 내부는 불활성 가스로 치환된다. 그리고, 이와 같이 선단 내부가 불활성 가스의 분위기로 된 상태인 채로 탑 씰 장치(4)에 의해 통 형상 필름(2)이 씰·커트되어, 불활성 가스가 충전된 포장체(6)가 제조된다. 관련되는 포장기는, 예를 들면 특허 문헌 1 등에 개시되어 있다.

일본국 특허공개 특개소63―203522호 공보

상술한 종래의 가스 노즐을 구비한 포장기는, 이하에 나타내는 문제를 가진다. 가스 노즐(3)은, 선단을 통 형상 필름(2)의 내부에 삽입하기 위해, 선단측은 자유(free)가 되고, 편지(片持)로 지지하는 구조로 된다. 그 때문에, 가스 노즐(3)의 길이가 길어진 만큼, 도시하듯이 선단이 자중으로 처지고, 제품과 접촉하는 리스크(risk)가 높아진다. 또한, 처지는 거리가 커지는 만큼, 제품을 내리누르려고 하는 힘이 커진다. 그 결과, 제품의 순조로운 반송을 저해하고, 통 형상 필름(2) 내에서의 제품의 상대적인 위치가 어긋나 탑 씰 장치(4)에서 당해 제품의 물림을 일으키거나 제품을 손상하거나 할 우려가 있다.

관련되는 사태의 발생을 억제하는 대책은, 예를 들면 통 형상 필름의 내주면의 치수 형상을 크게 하고, 제품과의 사이의 간극에 여유를 갖게 하여, 가스 노즐(3)의 선단이 처져도 제품에 접촉하지 않도록 하는 것이 생각될 수 있다. 그러나, 관련되는 대책을 세운 포장기는, 포장체의 치수 형상이 제품에 비해 커지게 되어 바람직하지 않다. 특히, 제품의 치수 형상이 작아지는 만큼, 관련되는 문제가 현저하게 나타난다.

또, 가스 노즐(3)의 길이를 짧게 하고, 자중에 의해 처지는 거리를 적게 하는 대책을 취할 수 있다. 그러나, 관련되는 대책을 하면, 가스 노즐(3)의 선단의 위치를, 탑 씰 장치(4)의 근방에 배치할 수 없고, 통 형상 필름(2)의 선단으로부터 비교적 떨어진 상류·앞쪽에 위치하게 된다. 그러면, 공기와 가스의 치환율이 나쁘기 때문에, 통 형상 필름(2)의 선단에 충분한 가스를 충전하기 위해서는, 보다 많은 가스를 공급할 필요가 있다.

상술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 포장기는, (1) 제품을 포장 필름으로 감싼 상태로 반송하는 반송 수단과, 상기 반송 수단의 상방에 배치되는 상부 누름 벨트 수단과, 그 반송 수단의 하류측에 배치되어, 상기 포장 필름을 진행 방향과 교차하는 방향으로 봉하는 탑 씰 수단과, 상기 반송 수단에서 반송되는 상기 포장 필름에 형성되는 내부 공간 내에 가스를 공급하는 가스 공급 수단을 구비하고, 상기 가스 공급 수단은, 상기 내부 공간 내의 상방측에 배치되는 가스 노즐을 가지고, 그 가스 노즐은 선단측이 상기 내부 공간 내에 위치하고, 후방측에서 편지 지지되는 포장기로서, 상기 상부 누름 벨트 수단은, 자력 발생 수단을 구비하고, 상기 가스 노즐에 자성 부위를 설치하여, 상기 자력 발생 수단의 자력이 상기 자성 부위에 작용함으로써 상기 가스 노즐을 끌어당기도록 구성하였다.

자력 발생 수단은, 실시 형태와 같이 영구자석으로 하면 구성이 간단하고 좋다. 또, 자력 발생 수단은, 영구자석에 한정하는 것은 아니고, 예를 들면 전자력을 이용해도 좋다. 전자력을 이용하면 자력의 조정을 할 수 있으므로 좋다.

자성 부위는, 가스 노즐의 전체에 걸쳐 설치해도 좋고, 일부에 설치해도 좋다. 일부는, 가스 노즐의 축 방향의 일부의 경우와, 둘레 방향의 일부의 경우의 어느 곳에도 있다. 축 방향의 일부에 설치한 경우, 바람직하게는, 가스 노즐의 선단측에 하면 좋다. 이것은, 편지 지지되어 있는 가스 노즐은, 자중에 의해 선단측만큼 크게 처지게 되므로, 관련되는 선단측에 자성 부위를 설치함으로써 효과적으로 가스 노즐을 끌어당길 수 있으므로 좋다.

가스 노즐의 선단측이라는 것은, 반드시 가스 노즐의 최선단을 포함하는 것에 한정하는 것은 아니고, 가스 노즐이 편지 지지되는 후방측에 대한 상대적인 것이다. 따라서 당해 최선단에는 자성 부위가 없고, 최선단으로부터 소정 거리를 떨어진 부위에 자성 부위를 구비하는 것도 포함한다. 또, 자성 부위는, 선단측의 형성의 유무에 관계없이, 중앙 부위나 후방측에 설치하는 것을 방해하지 않는다.

또, 자성 부위는, 전체 둘레에 걸쳐 설치해도 좋고, 일부에 설치해도 좋다. 이하의 (2)의 발명과 같이, 가스 노즐을 구성하는 재료를 자성 재료로 하면, 전체 둘레에 걸쳐 자성 부위를 배치하게 되지만, 이하의 (3)의 발명과 같이 자성체를 부착하도록 한 경우에는, 예를 들면 무단(無端) 형상의 부재를 장착하여 전체 둘레에 형성해도 좋고, 일부에 설치해도 좋다. 그리고, 일부의 경우, 적어도 상면측에 설치하면, 자력 발생 수단의 흡인력을 받기 쉬우므로 바람직하다.

본 발명에 의하면, 자력 발생 수단으로부터 생기는 자력이, 자성 부위를 흡인하기 때문에, 자성 부위 나아가서는 자유(free) 상태가 되어 있는 가스 노즐을 끌어당기게 된다. 이에 의해, 가스 노즐이 자중으로 처지는 거리를 적게 할 수가 있고, 가스 노즐이 제품에 접촉할 우려를 가급적 억제할 수 있다. 본 발명에서는 자중에 의해 처지는 거리를 적게 할 수 있으면 좋고, 반드시 가스 노즐을 수평 상태로 하거나, 선단측이 들어 올려지도록 하거나 하는 것까지는 필수는 아니다. 보다 확실히 가스 노즐과 제품의 접촉을 방지하기 위해서는, 상부 누름 벨트 수단으로부터 발생하는 자력을 크게 하여, 가스 노즐이 수평 상태 혹은 그 이상으로 들어 올려지도록 하면 좋다.

(2) 상기 가스 노즐은, 자성 재료로 구성되고, 그 자성 재료를 상기 자성 부위로 하면 좋다. 가스 노즐을 구성하는 재료 자체가 자성 재료로 되므로, 자성 부위를 간단하게 설치할 수가 있고, 비교적 넓은 영역에 자성 부위를 형성할 수가 있으므로 가스 노즐을 전체적으로 자력으로 흡인할 수가 있으므로 바람직하다.

(3) 상기 가스 노즐에 자성체를 부착하고, 그 자성체를 상기 자성 부위로 하면 좋다.

(4) 상기 가스 노즐의 표면에 미끄럼성이 양호한 코팅을 행하면 좋다. 이와 같이 하면, 가스 노즐이 포장 필름에 접촉했다고 해도, 양쪽 사이에 발생하는 접촉 저항이 작고, 포장 필름에 상처 등이 생기는 것을 억제할 수 있다. 코팅은, 예를 들면, 무전해 도금 등을 행함으로써 형성할 수 있다.

(5) 상기 상부 누름 벨트 수단은, 타이밍 벨트(timing belt)를 구비하고, 상기 자력 발생 수단으로 되는 영구자석을 상기 타이밍 벨트의 치(齒)부에 부착하도록 하면 좋다. 이와 같이 하면, 치부는 내측으로 돌출하여 두께가 있으므로, 확실히 영구자석을 부착할 수가 있으므로 좋다. 또, 타이밍 벨트가 걸쳐 놓여지는 풀리(pulley)의 둘레를 회전 이동할 때에, 영구자석이 풀리에 접촉하는 것 같은 일도 없고 순조롭게 회전 구동을 할 수가 있으므로, 종전의 풀리를 이용할 수가 있으므로 바람직하다.

(6) 상기 상부 누름 벨트 수단이, 상기 자력 발생 수단인 영구자석으로 구성된 벨트 부재를 구비하도록 하면 좋다. 예를 들면 마그넷 시트(magnet sheet), 마그넷 수지, 마그넷 플레이트(magnet plate) 등으로 벨트를 구성함으로써 형성한다.

(7) 상기 상부 누름 벨트 수단으로부터 발생하는 자력에 의해 끌어당겨지는 상기 가스 노즐이 수평 상태가 되도록 하면 좋다. 이와 같이 하면, 가스 노즐이 제품과 접촉하는 것을 억제할 수 있고, 가스 노즐이 포장 필름에 큰 접촉압으로 접촉하는 것을 가급적 억제할 수 있으므로 좋다.

(8) 상기 가스 노즐의 선단의 전(前)면에, 상기 내부 공간 내에 가스를 공급하기 위한 개구부를 가지고, 상기 가스 노즐의 선단측의 상방 부위에, 상기 포장 필름을 향해 가스를 분사하는 분사구를 가지도록 구성하면 좋다. 이와 같이 하면, 가스 분사구로부터 통 형상 필름을 향해 가스를 분사한다. 이 분사한 가스가, 대향하는 포장 필름에 부딪히고, 부딪힌 필름 부위를 상방으로 부세(付勢)한다. 이에 의해, 당해 필(fill) 부위가 상방으로 부상하려고 하여, 가스 노즐과 포장 필름의 사이의 마찰 저항을 경감하므로 좋다.

또, 상술한 각 발명에 의하면, 자력 발생 수단으로부터 생기는 자력에 의해, 가스 노즐의 선단측이 끌어당겨져 상승 이동한다. 자력이 크면, 가스 노즐과 상부 누름 벨트 수단으로 포장 필름을 강하게 끼우게 되어, 포장 필름의 순조로운 반송을 억제하거나, 포장 필름에 상처 등이 생기거나 할 우려가 있다. 그래서 바람직하게는, 포장 필름과 가스 노즐의 마찰 저항을 경감하는 기구·기능을 구비하면 좋다. 이들 마찰 저항을 경감하는 기구·기능의 구체적인 구성의 일례는, 상술한 (4)의 발명이나, (8)의 발명이다.

본 발명에서는, 자유 상태로 되어 있는 가스 노즐의 선단측이 자중으로 처지는 거리를 작게 하거나 없게 하거나 할 수 있으므로, 가스 노즐의 선단측과 제품이 접촉하는 것을 억제할 수 있다.

도 1은 종래예를 나타내는 도이다.
도 2는 본 발명에 관련되는 포장기의 매우 적합한 일실시 형태를 나타내는 정면도이다.
도 3 (a)는 그 일부 확대 정면도이고, (b)는 도 (a)에 있어서의 B부를 확대한 정면도이고, (c)는 도 (a)에 있어서의 c－c선 화살표로 본 확대 단면도이다.
도 4는 본 발명에 관련되는 포장기의 변형예를 나타내는 정면도이다.

이하, 본 발명의 매우 적합한 실시 형태에 대해서 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명은, 이에 한정되어 해석되는 것은 아니고, 본 발명의 범위를 일탈하지 않는 한에 있어서, 당업자의 지식에 기초하여, 여러 가지의 변경, 수정, 개량을 가하여 얻을 수 있다.

도 2, 도 3은 본 발명에 관련되는 포장기의 매우 적합한 일실시 형태인 필로우 포장기의 일례를 나타내고 있다. 필로우 포장기(10)는, 상류측으로부터 제품 반송 공급 장치(11), 포장기 본체(12), 반출 컨베이어(conveyor) 장치의 순서로 배치되고, 또한 이들 상방에 필름 공급 장치(14)를 구비하여 구성된다.

제품 반송 공급 장치(11)는, 제품(18)을 일정 간격마다 반송함과 아울러, 다음 단계의 포장기 본체(12)에 순차 공급하는 핑거(finger) 컨베이어 장치로 형성되어 있다. 즉, 전후에 배치된 스프로켓(sprocket)(7)(도에서는, 하류측 만을 나타낸다) 사이에 걸쳐 놓여진 엔드리스 체인(endless chain)(8)에 대해, 일정 간격으로 압송 핑거(9)를 부착하여 구성된다. 그리고, 전후의 압송 핑거(9) 사이에 제품(18)을 공급함으로써, 그 제품(18)을 압송 핑거(9)의 핑거 피치(pitch)로 반송한다.

필름 공급 장치(14)는, 제품(18)을 감싸는 포장 필름으로 되는 띠 형상 필름(16)을 연속하여 포장기 본체(12)에 공급하기 위한 것이다. 이 필름 공급 장치(14)는, 띠 형상 필름(16)을 롤(roll) 상에 감은 원반 롤(도시 생략)의 지지 수단을 구비한다. 필름 공급 장치(14)는, 원반 롤로부터 연속하여 인출한 띠 형상 필름(16)을 소정의 반송 경로로 반송하고, 포장기 본체(12)의 반입 부위로 이끌기 위한 롤러(17)(도에서는, 대표하여 1개 표시한다)를 구비한다. 이 롤러(17)는, 띠 형상 필름(16)에 대해서 구동을 거는 구동 롤러나, 텐션(tension)을 거는 텐션 롤러나, 띠 형상 필름(16)의 반송 방향을 변경하거나 반송을 가이드 하거나 하는 프리(free) 롤러 등이 있다.

포장기 본체(12)는, 반입측에 제대기(22)를 구비한다. 제대기(22)는, 필름 공급 장치(14)로부터 공급되는 띠 형상 필름(16)을 통 형상으로 제대한다. 여기에서는, 제대기(22)를 띠 형상 필름(16)이 통과함으로써, 그 띠 형상 필름(16)의 양측 가장자리가 하측에서 겹쳐진 통 형상 필름(20)이 된다.

한편, 제품 반송 공급 장치(11)로부터 순차 반출되는 제품(18)은, 제대기(22) 내에 공급된다. 이에 의해, 통 형상으로 제대되는 띠 형상 필름(16) 내에 제품(18)이 소정 간격마다 공급되게 되고, 이후, 그 제품(18)은 통 형상으로 제대된 통 형상 필름(20) 내에 내포된 상태인 채로, 당해 필름과 함께 반송된다.

또한 포장기 본체(12)는, 제대기(22)의 하류측에 센터 씰 장치(23)를 구비한다. 센터 씰 장치(23)는, 제대기(22)를 통과하여 제대된 통 형상 필름(20)의 양측 가장자리의 겹친 부위를 봉하는 것이다. 이 센터 씰 장치(23)는, 관련되는 통 형상 필름(20)의 양측 가장자리의 겹친 부위를 끼워넣어 반송력을 주는 한 쌍의 핀치(pinch) 롤러(23a)와, 그 겹친 부위를 양측으로부터 끼워넣어 가열하여 봉하는 바(bar) 형상의 한 쌍의 센터 씰러(center sealer)(23b)와, 그 센터 씰러(23b)의 하류측에 배치되고, 가열하여 용해한 필름의 측연(側緣)의 겹쳐진 부위를 가압함과 아울러 냉각하여 열 봉함을 완료하는 한 쌍의 프레스(press) 롤러(23c)를 구비한다. 본 실시 형태에서는 바 형상의 센터 씰러(23b)를 이용하였지만, 한 쌍의 회전 롤러로 구성하는 것도 있고, 각종의 구조를 취할 수 있다.

포장기 본체(12)는, 센터 씰 장치(23)의 하류측에, 하부 벨트 컨베이어 장치(26)와 상부 누름 벨트 장치(28)를 구비한다. 하부 벨트 컨베이어 장치(26)는, 제품(18)을 내포하는 통 형상 필름(20)의 반송로를 구성한다. 상부 누름 벨트 장치(28)는, 하부 벨트 컨베이어 장치(26)의 상방 소정 위치에 배치된다. 상부 누름 벨트 장치(28)는, 전후에 소정의 간격을 두어 배치한 구동 풀리(32), 종동 풀리(33)와, 그들 풀리 사이에 걸쳐 놓여지는 엔드리스 벨트(34)를 구비한다. 엔드리스 벨트(34)는, 풀리와 함께 승강 이동 가능하게 되어 있고, 통 형상 필름(20)에 접촉 혹은 근접하는 위치에 오도록 조정한다. 구동 풀리(32)는, 도시를 생략한 구동 모터에 연계되어, 당해 구동 모터의 회전력을 받아 회전한다. 이에 수반하여, 엔드리스 벨트(34)도 회전한다. 또, 엔드리스 벨트(34)의 수평 이동하는 구간의 이동 속도는, 통 형상 필름(20)의 이동 속도와 동등해지도록 제어한다. 이에 의해 상부 누름 벨트 장치(28)는 제품(18)이 상방으로 부상하는 것을 억제한다.

또한 포장기 본체(12)는, 하부 벨트 컨베이어 장치(26), 상부 누름 벨트 장치(28)의 하류측에 탑 씰 장치(30)를 구비한다. 탑 씰 장치(30)는, 통 형상 필름(20)을 사이에 두고 대향하도록 상하에 배치된 한 쌍의 회전축(30a)과, 상측의 회전축(30a)에 부착된 상측 탑 씰러(top sealer)(30b)와, 하측의 회전축(30a)에 부착된 하측 탑 씰러(30c)를 구비한다. 또, 상측 탑 씰러(30b)와 하측 탑 씰러(30c)는, 히터가 내장되고, 서로의 선단의 씰(seal)면이 소정의 온도로 가열된다. 또한, 상측 탑 씰러(30b)의 씰면의 전후 방향의 중앙부에는, 커터날(30d)이 내장된다. 또, 하측 탑 씰러(30c)의 씰면의 전후 방향의 중앙부에는 받이날(30e)이 내장된다. 상하의 회전축(30a) 나아가서는 상측 탑 씰러(30b)와 하측 탑 씰러(30c)는 동기하여 회전하고, 일회전 할 때마다 상측 탑 씰러(30b)와 하측 탑 씰러(30c)의 씰면이 접촉한다. 따라서, 이 접촉시에 통 형상 필름(20)을 끼워넣어 가열, 가압한다. 또한, 이 접촉시에 커터날(30d), 받이날(30e)이 통 형상 필름(20)을 커트(cut)한다. 따라서, 탑 씰 장치(30)는, 센터 씰된 통 형상 필름(20)의 소정 위치(제품이 존재하지 않는 부분)를 횡방향으로 씰·커트한다. 이에 의해, 통 형상 필름(20)의 선단 부분(선두의 제품(18)을 내포하는 부분)은, 통 형상 필름(20)으로부터 분리되어, 포장체(29)가 제조된다. 그리고, 이 포장체(29)가 반출 컨베이어 장치(13) 상으로 반송된다.

또한, 필로우 포장기(10)는, 통 형상 필름(20) 내에 소정의 가스를 공급하는 가스 공급 수단(40)을 구비한다. 가스 공급 수단(40)은, 가스 봄베(bombe)(41)와, 가스 봄베(41)에 접속된 가스 혼합기(42)와, 가스 혼합기(42)에 접속된 가스 노즐(43)을 구비하고 있다. 가스 노즐(43)은, 편지(片持) 상태로 지지된다. 그리고, 가스 노즐(43)은, 제대기(22)의 내측 상방부를 관통하여 통 형상 필름(20) 내에 삽입하고, 그 가스 노즐(43)의 선단부(43a)는 탑 씰 장치(30)의 근방에 위치하도록 배치한다. 또, 가스 노즐(43)은, 제대기(22), 통 형상 필름(20)의 폭 방향의 중앙에 위치한다. 그리고, 가스 봄베(41)로부터 공급되는 가스는, 가스 노즐(43)의 선단의 전면의 개구부로부터 분사된다. 이에 의해, 통 형상 필름(20) 내의 상방 중앙으로부터 가스가 분사된다. 또한, 가스 노즐(43)에는, 전환 밸브 장치(44)를 설치하고, 가스의 분사의 온오프(on-off)나, 유량의 제어를 행하도록 하고 있다.

가스 봄베(41)에는, 통 형상 필름(20) 내에 공급하는 가스가 충전되어 있다. 본 실시 형태에서는, 가스는, 불활성 가스이고, 예를 들면 질소(N2) 가스나 이산화탄소(CO₂) 가스 등을 이용한다. 또, 본 실시 형태에서는, 가스 혼합기(42)를 구비하고 있기 때문에, 복수 종류의 가스 봄베(41)를 준비하고, 이들 복수의 가스 봄베(41)로부터 출력되는 가스를 혼합하여 생성한 혼합 가스를 분사하는 기능을 구비한다. 또한, 가스 혼합기(42)는 반드시 설치할 필요는 없다. 또, 통 형상 필름(20) 내에의 가스의 분사의 제어도, 특허 문헌 1 등에 나타내듯이 간헐적으로 행해도 좋고, 연속하여 행해도 좋다.

여기서 본 실시 형태에서는, 자력을 이용하여 가스 노즐(43)의 선단부(43a)에 상방향으로의 힘이 작용하여, 편지 지지에 의한 선단부(43a)의 처짐을 억제하도록 하였다. 구체적으로는, 상부 누름 벨트 장치(28)의 엔드리스 벨트(34)에 영구자석(35)을 부착한다. 가스 노즐(43)은, 자성 재료로 형성되고, 영구자석(35)으로부터 발생하는 자력에 의해 엔드리스 벨트(34)측으로 끌어당겨지도록 하였다.

가스 노즐(43)을 형성하는 자성 재료는, 연자성 재료, 경자성 재료의 어느 것이라도 좋다. 엔드리스 벨트(34)측에 영구자석(35)을 설치하기 때문에, 가스 노즐(43)은 스스로 자력을 발생할 필요는 없으므로, 경자성 재료를 이용하지 않아도 좋다. 또한, 가스 노즐(43)은, 세로로 긴 통 형상이므로, 강도가 필요함과 아울러 관련되는 형상으로 형성하기 쉬운 재료를 이용하는 것이 좋기 때문에, 연자성 재료로서, 가공하기 쉬운 금속을 이용하면 좋다. 그래서 본 실시 형태는, 철을 이용하였다.

또, 가스 노즐(43)은, 종단면 형상이 편평한 대략 직사각형으로 하고 있다. 가스 노즐(43)의 상면측이 평탄하게 되므로, 당해 상면의 양쪽도 영구자석(35)과의 거리가 가까워 보다 단단히 자력에 의해 끌어당겨지므로 좋다. 또, 편평하고 얇은 쪽이 가볍고 폭이 있기 때문에, 흡착하기 쉬우므로 좋다.

또한, 가스 노즐(43)의 표면에는, 미끄럼성이 양호한 코팅층을 형성한다. 코팅층을 설치했기 때문에, 가스 노즐(43)이 통 형상 필름(20)과 접촉했다고 해도, 통 형상 필름(20)에 상처가 나는 것을 억제한다. 본 실시 형태에서는, 코팅층은, 무전해도금을 행하여 형성하였다. 이에 의해, 표면에 균일한 얇은 층을 성막(成膜)할 수 있으므로 좋다.

엔드리스 벨트(34)는, 예를 들면 타이밍 벨트로 하면 좋다. 이에 수반하여, 구동 풀리(32), 종동 풀리(33)는, 스텝(step) 풀리로 한다. 타이밍 벨트는, 그 내주면에 벨트 폭의 폭 방향으로 뻗는 치(齒)부(34a)를 구비하고 있고, 관련되는 치부(34a)가 둘레 방향으로 소정 피치로 배치된다. 인접하는 치부(34a)의 사이의 홈(34b)의 부분은, 구동 풀리(32), 종동 풀리(33)에 설치한 치부와 감합한다. 치부(34a)는, 그 단면이 사다리꼴, 직사각형 등이고, 두툼하다. 그래서, 예를 들면 그 치부(34a)의 폭 방향 중앙에, 영구자석(35)을 심어 넣는다. 또, 심어 넣기에 앞서, 치부(34a)의 중앙의 일부를 삭제하고, 그 삭제한 부분에 영구자석(35)을 삽입하면 좋다. 이런 종류의 타이밍 벨트는, 고무 등으로 형성되기 때문에, 예를 들면, 절제하는 부분의 치수 형상을 영구자석(35)과 동등하거나 작게 하면 좋다. 이 경우, 삽입한 영구자석(35)의 보유는, 당해 고무의 탄성력을 이용하면 간단하게 구성할 수 있으므로 좋다. 또, 접착제 그 외의 방법으로 영구자석(35)을 단단히 고정하면, 운전 중에 영구자석(35)이 빠져나오는 것을 억지할 수 있으므로 좋다. 또, 영구자석(35)을 삽입한 후, 삭제한 부분에 폐색(閉塞) 부재를 배치하고, 영구자석(35)을 내부에 가두도록 하면 좋다. 이와 같이 하면, 운전 중의 영구자석(35)의 이탈을 보다 확실하게 방지할 수 있다. 폐색 부재는, 예를 들면 고무, 수지 그 외의 고형물이나, 코킹재 등의 점착성이 있는 충전제를 충전한 후에 고화하는 것 등을 이용하면 좋다.

영구자석(35)의 설치는, 예를 들면, 모든 치부(34a)에 설치해도 좋고, 일부의 치부(34a)에 설치해도 좋다. 모든 치부(34a)에 설치한 쪽이 보다 큰 자력을 발생하므로 바람직하다. 영구자석(35)은, 강한 자력을 가지는 것이 좋고, 예를 들면 네오디뮴(neodymium) 자석을 이용한다. 영구자석(35)은, 엔드리스 벨트(34)측에 설치하기 때문에 비교적 작아진다. 따라서, 네오디뮴 자석 등의 작아도 큰 자력을 발생하는 것이 좋다. 단, 다른 자석의 적용을 방해하는 것은 아니고, 각종의 재질의 것을 이용해도 좋다.

상술한 실시 형태에서는, 상부 누름 벨트 장치(28)의 엔드리스 벨트(34)의 폭 방향 중앙에, 둘레 방향을 따라 영구자석(35)이 점재(點在)한다. 그리고, 영구자석(35)의 하방에, 통 형상 필름(20) 내에 삽입된 가스 노즐(43)이 위치한다. 따라서, 영구자석(35)으로부터 발생하는 자력에 의해, 가스 노즐(43)이 상방으로의 부세력을 받고, 가스 노즐(43)의 선단부(43a)가 자중에 의해 하방으로 처지는 거리를 억제한다. 그 결과, 가스 노즐(43)의 선단부(43a)가 제품(18)에 접촉하는 것을 억제한다. 이 경우, 가스 노즐(43)이 항상 상방으로의 부세력을 받고 있는 상태가 되도록 영구자석(35)을 배치함으로써, 가스 노즐의 상하 방향의 진동을 억제할 수가 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 영구자석(35)이, 자력이 큰 것을 이용하고, 또한, 다수의 영구자석(35)을 배치함으로써 엔드리스 벨트(34)의 전체로부터 발생하는 자력이 커지게 됨과 아울러, 엔드리스 벨트(34)의 전체 둘레에 걸쳐 영구자석(35)을 소정 피치로 배치했기 때문에, 가스 노즐(43)의 비교적 긴 영역에서 전체적으로 끌어당겨지도록 작용하여, 선단부(43a)의 처짐량을 보다 작게 할 수가 있다. 그리고, 영구자석(35)에 의해 가스 노즐(43)에 걸리는 부세력이, 가스 노즐(43)의 선단부(43a)가 자중에 의해 하방으로 처지는 방향으로 가해지는 힘을 이겨내면, 편지 지지되어 자유의 선단부(43a)가 수평 상태보다도 위로 들어 올려진 상태가 된다. 이에 의해, 가스 노즐(43)의 선단부(43a)가 제품(18)에 접촉하는 것을 확실하게 저지할 수가 있다.

또, 영구자석(35)의 치수 형상이나, 설치 개수, 나아가서는 재질을 적당하게 설정함으로써, 영구자석(35)에 의해 가스 노즐(43)에 걸리는 부세력과, 가스 노즐(43)의 선단부(43a)가 자중에 의해 하방으로 처지는 방향으로 가해지는 힘이 밸런스(balance)를 잡아, 예를 들면 가스 노즐(43)의 선단부(43a)를 거의 수평 상태가 되도록 하면 좋다. 관련되는 구성을 채용하면, 가스 노즐(43)의 선단부(43a)가 통 형상 필름(20)과 비접촉의 상태로 부상한 상태가 됨과 아울러, 제품(18)에도 접촉하지 않게 되므로 바람직하다.

또한, 영구자석(35)으로부터 생기는 자력이 크면 가스 노즐(43)과 상부 누름 벨트 장치(8)로 통 형상 필름(20)을 강하게 끼우게 되고, 통 형상 필름(20)의 순조로운 반송을 억제하거나, 통 형상 필름(20)에 상처 등이 생기거나 할 우려가 있다. 본 실시 형태에서는, 가스 노즐(43)의 표면에 코팅층을 설치했기 때문에, 가스 노즐(43)과 통 형상 필름(20)의 사이에 발생하는 접촉 저항이 작고, 순조롭게 반송할 수 있어, 통 형상 필름(20)에 상처 등이 생기는 것을 억제할 수 있다.

상술한 실시 형태에서는, 엔드리스 벨트(34)로서 타이밍 벨트를 이용하는 예를 설명했지만, 본 발명은 이에 한정하는 것은 아니고, 예를 들면, 평 벨트 그 외의 것을 이용해도 좋다. 평 벨트를 이용하는 경우, 예를 들면, 영구자석은, 평 벨트의 내주면의 폭 방향 중앙에 부착한다. 그리고, 평 벨트가 걸쳐 놓여지는 풀리는, 폭 방향 중앙에 둘레 방향으로 뻗는 오목홈을 형성한다. 이와 같이 하면, 영구자석은 오목홈 내를 이동하고, 평 벨트는 풀리의 오목홈이 형성되어 있지 않은 양측 가장자리에 접촉하여 반송력을 받아 순조롭게 회전 구동한다. 또, 풀리에 오목홈을 설치하는 것은 아니고, 예를 들면 동축 상을 소정의 간격을 두어 배치한 2개의 풀리를 준비하고, 평 벨트의 양쪽은 각각 2개의 풀리에 접촉하여 반송력을 받고, 영구자석은 2개의 풀리의 사이의 공간 내를 이동하도록 해도 좋다.

또, 상술한 실시 형태 및 변형예에서는, 벨트 부재는, 무단 형상의 엔드리스 벨트를 적용하는 것에 대해 설명했지만, 예를 들면, 플레이트(plate) 컨베이어와 같이 띠판 형상의 플레이트를 다수 평행하게 늘어놓아 벨트 부재를 구성하는 것으로 적용해도 좋다. 벨트 부재의 개개의 구성 요소를 띠판 형상의 플레이트로 하므로, 영구자석을 부착하기 쉽다. 또, 벨트 부재가 풀리, 스프로켓 등의 무단 형상의 궤적을 만드는 부재의 주위를 이동할 때에 영구자석이 방해가 되기 어려우므로 좋다.

또 상술한 실시 형태 및 변형예에서는, 영구자석을 벨트에 부착하는 것을 설명했지만, 본 발명은 이에 한정하는 것은 아니고, 벨트 자체를 자석으로 형성하도록 해도 좋다. 이와 같이 하면, 전체적으로 자력이 발생하므로 바람직하다.

상술한 실시 형태 및 변형예에서는, 가스 노즐(43)은, 종단면 형상이 편평한 대략 직사각형으로 하고 있지만, 예를 들면 환형으로도 좋고, 그 외 임의의 형상을 취할 수가 있다.

상술한 실시 형태 및 변형예에서는, 영구자석을 벨트 부재에 설치한 예를 설명했지만, 본 발명은 이에 한정하는 것은 아니고, 예를 들면, 풀리나 그 외의 부재에 자력 발생 수단을 설치하고, 자력 발생 수단의 자력을, 벨트 부재를 투과하여 가스 노즐의 자성 부위에 작용시키는 구조로 해도 좋다. 또, 본 발명의 자력 발생 수단은 영구자석에 한정하는 것은 아니고, 전자석 등을 이용해도 좋다. 전자석에 의한 전자력을 이용하면, 영구자석에 비해 큰 자력을 발생시키는 것을 용이하게 행하고, 또, 자력의 조정을 할 수 있으므로 바람직하다.

상술한 실시 형태 및 변형예를 기본으로 하고, 가스 노즐의 상면측에 가스의 분사구를 설치하면 좋다. 예를 들면, 도 4는, 가스 노즐(43)에 분사구(43b)를 설치한 변형예의 요부를 나타내고 있다. 이 변형예의 가스 노즐(43)은, 종단면 형상이 환형의 원통형의 파이프(pipe)를 이용하고 있다. 이 가스 노즐(43)의 통 형상 필름(20)과 접촉 혹은 대향하는 상면에, 가스의 분사구(43b)를 설치한다. 이 분사구(43b)는, 원통형의 가스 노즐(43)의 최상단 위치에, 가스 노즐(43)의 길이 방향을 따라 일렬로 복수개를 배치한다. 개개의 분사구(43b)의 내경은, 가스 노즐(43)의 선단의 전면의 개구부의 내경보다도 작게 한다. 이에 의해, 가스 봄베(41)로부터 공급되는 가스의 대부분은, 선단의 전면의 개구부로부터 전방을 향해 분사되고, 통 형상 필름(20) 내의 가스 치환에 이용된다. 가스 봄베(41)로부터 공급되는 가스의 일부가, 분사구(43b)로부터 상방을 향해 분사한다. 이 분사한 가스가, 대향하는 통 형상 필름(20)에 부딪히고, 부딪힌 필름 부위를 상방으로 부세한다. 이에 의해, 당해 필(fill) 부위가 상방으로 부상하려고 하고, 가스 노즐(43)과 통 형상 필름(20)의 사이의 마찰 저항을 경감한다. 그리고, 분사구(43b)로부터 분사된 가스는, 그대로 통 형상 필름(20) 내에 머무르고, 통 형상 필름(20) 내의 가스 치환으로도 기능한다.

분사구(43b)를 설치하는 구간은, 가스 노즐(43)의 선단부(43a)로 한다. 바람직하게는, 가스 노즐(43)을 흡인하는 자력이 발생하는 영역으로 하면 좋다. 예를 들면, 영구자석(35)을 내장하는 상부 누름 벨트 장치(28)의 설치 영역으로 하면 좋다. 당해 영역보다도 상류측에 분사구가 있어도 좋지만, 보다 바람직하게는, 당해 영역보다 상류측에는 분사구를 설치하지 않도록 한다. 상류측에 분사구를 설치하면, 당해 분사구로부터 가스가 분사되어 버리기 때문에, 가스 봄베(41)로부터 공급되는 가스를 효율 좋게 통 형상 필름(20)의 깊숙한 탑 씰 장치(30)의 근방에 충전할 수가 없게 된다. 그래서, 분사구(43b)를, 가스 노즐(43)의 선단부(43a)에만 집약함으로써, 통 형상 필름(20)의 깊숙한 공간에 가스를 충전할 수가 있다.

본 변형예의 분사구(43b)의 형상은, 원형으로 했지만, 본 발명은 이에 한정하는 것은 아니고, 직사각 형상, 또, 가스 노즐의 길이 방향으로 뻗는 세로로 긴 슬릿(slit) 형상 등, 각종의 작은 개구부 형상을 채용해도 좋다.

가스 노즐(43)의 종단면 형상이 직사각 형상의 경우, 상면은 평탄한 정도의 폭을 가진다. 관련되는 형상의 가스 노즐(43)의 경우, 분사구(43b)는, 예를 들면 상면에 가스 노즐(43)의 길이 방향을 따라 복수열을 배치한다. 또, 분사구(43b)는 엇갈린 모양으로 배치하거나 해도 좋다.

상술한 실시 형태 및 변형예에서는, 센터 씰 장치가 통 형상 필름의 하측에 배치한 필로우 포장기에 적용한 예를 나타냈지만, 본 발명은 이에 한정하는 것은 아니고, 제대기에 대해서 띠 형상 필름을 하측으로부터 공급하고, 띠 형상 필름의 양측 가장자리가 상측에서 겹치게 하고, 센터 씰 장치가 통 형상 필름의 상측에 배치되는 역 필로우 포장기에 적용해도 좋다.

이 경우, 가스 노즐은, 센터 씰 장치로 봉해진 센터 씰부와 겹치지 않도록 위치를 어긋나게 배치하면 좋다. 즉 센터 씰부는, 절곡되어 통 형상 필름의 표면에 겹치는 상태로 이동하기 때문에, 관련되는 겹치는 위치에 가스 노즐이 있으면 영구자석과의 사이에 통 형상 필름과 센터 씰부가 존재하고, 자력을 효율 좋게 가스 노즐의 자성 부위에 작용시킬 수가 없다. 그래서, 가스 노즐을 센터 씰부와 어긋나게 배치함으로써, 상술한 실시 형태의 필로우 포장기와 마찬가지로 자력에 의한 흡인을 효율 좋게 행할 수 있으므로 좋다.

또, 본 발명이 적용되는 포장기는, 상기의 역 필로우 타입을 포함한 필로우 포장기에 한정하는 것은 아니고, 예를 들면, 띠 형상 필름을 중앙으로부터 절곡하여 대략 U자 형상으로 하고, 반송 방향의 일방의 측연(側緣)에 위치하는 필름 부위를 봉함과 아울러, 제품의 전후의 위치를 횡방향으로 탑 씰(top seal)하는 삼방향 포장기나 그 외 각종의 포장기에 적용할 수 있다.

상술한 실시 형태 및 변형예는, 적당히 조합하여 실시할 수가 있다. 또, 각 형태로 설명한 일부의 요소와 다른 하나 또는 복수의 형태의 요소를 적당히 조합해도 좋다. 또, 각 청구항에 기재하는 발명은, 적당히 조합하여 발명을 구성하면 좋다. 예를 들면, 가스 노즐의 표면에 미끄럼성이 양호한 코팅을 행하는 구성을, 다른 각 청구항에 기재한 발명에 조합하면 좋다. 또, 예를 들면, 상부 누름 벨트 수단을, 타이밍 벨트로 구성하고, 그 타이밍 벨트의 치부에, 자력 발생 수단이 되는 영구자석을 부착하는 구성을, 다른 각 청구항에 기재한 발명에 조합하면 좋다.

10 : 필로우(pillow) 포장기
11 : 제품 반송 공급 장치
12 : 포장기 본체
13 : 반출 컨베이어(conveyor) 장치
14 : 필름 공급 장치
16 : 띠 형상 필름 18 : 제품
20 : 통 형상 필름 22 : 제대기(製袋器)
23 : 센터 씰(center seal) 장치
26 : 하부 벨트 컨베이어 장치(반송 수단)
28 : 상부 누름 벨트 장치
30 : 탑 씰(top seal) 장치
32 : 구동 풀리 33 : 종동 풀리
34 : 엔드리스 벨트(endless belt)
34a : 치(齒)부 35 : 영구자석
43 : 가스 노즐 43a : 선단부
43b : 분사구

Claims

제품을 포장 필름으로 감싼 상태로 반송하는 반송 수단과,
상기 반송 수단의 상방에 배치되는 상부 누름 벨트 수단과,
그 반송 수단의 하류측에 배치되고, 상기 포장 필름을 진행 방향과 교차하는 방향으로 봉하는 탑 씰 수단과,
상기 반송 수단에서 반송되는 상기 포장 필름에 형성되는 내부 공간 내에 가스를 공급하는 가스 공급 수단을 구비하고,
상기 가스 공급 수단은, 상기 내부 공간 내의 상방측에 배치되는 가스 노즐을 가지고,
그 가스 노즐은 선단측이 상기 내부 공간 내에 위치하고, 후방측에서 편지 지지되는 포장기로서,
상기 상부 누름 벨트 수단은, 자력 발생 수단을 구비하고,
상기 가스 노즐에 자성 부위를 설치하여,
상기 자력 발생 수단의 자력이 상기 자성 부위에 작용함으로써 상기 가스 노즐이 끌어당겨지도록 구성한 것을 특징으로 하는 포장기.
제1항에 있어서,
상기 가스 노즐은, 자성 재료로 구성되고, 그 자성 재료가 상기 자성 부위로 되는 것을 특징으로 하는 포장기.
제1항에 있어서,
상기 가스 노즐에 자성체를 부착하고, 그 자성체가 상기 자성 부위로 되는 것을 특징으로 하는 포장기.
제1항에 있어서,
상기 가스 노즐의 표면에 미끄럼성이 양호한 코팅을 행하는 것을 특징으로 하는 포장기.
제1항에 있어서,
상기 상부 누름 벨트 수단은, 타이밍 벨트를 구비하고,
상기 자력 발생 수단이 되는 영구자석을 상기 타이밍 벨트의 치부에 부착하는 것을 특징으로 하는 포장기.
제1항에 있어서,
상기 상부 누름 벨트 수단이, 상기 자력 발생 수단인 영구자석으로 구성된 벨트 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 포장기.
제1항에 있어서,
상기 상부 누름 벨트 수단으로부터 발생하는 자력에 의해 끌어당겨지는 상기 가스 노즐이 수평 상태가 되도록 한 것을 특징으로 하는 포장기.
제1항에 있어서,
상기 가스 노즐의 선단의 전면에, 상기 내부 공간 내에 가스를 공급하기 위한 개구부를 가지고,
상기 가스 노즐의 선단측의 상방 부위에, 상기 포장 필름을 향해 가스를 분사하는 분사구를 가지는 것을 특징으로 하는 포장기.