WO2003097461A1 - Procede de fabrication et de remplissage de sac au moyen d'un film double - Google Patents

Description

明 細 書 二重フィルムを使用した製袋充填方法 技術分野

本発明は、 内側フィルムと外側フィルムとを重ね合わせた二重フィルムにより 製袋するとともに被収容物を充填する、 二重フィルムを使用した製袋充填方法に 関する。 背景技術

包装体に用いられるフィルムとして、 内側フィルムと外側フィルムとを二枚重 ねにし、 内側フィルムと外側フィルムとを部分的にシール （部分シール） するこ とによって両者間にずれが発生することを防止した二重フィルムを用いることが 知られている （特開平 9一 2 0 3 1 1号公報参照） 。 この ij^、 二重フィルムを 筒状に湾曲させて重ね合わされた両側縁部に縦シール部を形成するとともに、 縦 シー/レ部と交差する方向に上方横シール部および下方横シール部を形成した二重 袋包装体を製造することができる。

なお、 従来、 包装体の各種製造技術は種々の文献によって開示されている。 例 えば、 バッグィンボックス用内袋は特開 2 0 0 0— 1 8 5 7 4 3号公報および特 開平 8— 3 1 0 2 9 6号公報に記載されている。 また、 帯状フィルムを使用した 製袋充填方法は特許第 2 5 5 3 8 1 9号公報に記載されている。 さらに、 側面こ 栓体を付けた袋包装体は特開 2 0 0 0—1 9 0 4 0 2号公報に記載されており、 端面に栓体を備えた製袋充填方法は特許第 2 7 7 5 3 9 6号公報に記載されてい る。

しカ 、 上記従来の二重フィルムを用レ、た製袋充填技術では、 次に記載するよ うな問題点があった。

第一に、 二重袋包装体の製造工程におレ、て発生する二重フィルム間のずれを完 全に解消することが'できない問題がある。 この問題を、 縦方向にフィルムが移動 する縦型製袋同時充填を例にとって説明する。 縦シール部を形成することによって筒状に形成した二重フィルムを、 その下流 側の送りロールで下方に移動させる。 送りロールは筒状のフィルムの横方向両側 を外側からつまむように、 筒状のフィルムの左側を一対のロールで挟むと同時に 右側を一対の口ールで挟む。 この^^、 内側フィルムは直接口ールに接触せず、 外側フィルムを介して挟まれる。 したがって、 部分シールされていない箇所に口 ールが位置した場合、 内側フィルムがスリップして相対的なずれが生じるおそれ がある。 この僅かのずれは、 次の部分シール部の個所で強制的に合わせられるの で、 そのまま横シールされた場合、 横シール部で外側フィルムがよれてしわとな つたままシールされる。 このようなシールは当然ながらシール不良となる。 さら に、 このようなフィルムのずれにより送りロールに負荷が力かり過ぎ、 自動的に 安^ g置が作動し包装機が停止することもある。

第二に、 従来の技術では二重フィルムを形成するために 2つの原反ロールから フィルムを引き出し、 それらを重ね合せてシールするシール加工工程が必要であ る。 そのため、 工程が煩雑化するとともに製造コスト高の原因ともなる。

第三に、 部分シール部によつて重ね合わされた二重フィルムを用レ、て包装体を 製造する場合、 包装体の目立つ位置にその部分シール部が現れるのは 上好ま しくなレヽ。 そこで、 部分シール部を隠すため、 部分シール部が設けられた位置を 縦シールまたは横シールすることがある。 しカゝし、 このように部分シール部に合 わせて縦シールまたは横シールするための制御は複雑である。 さらに、 縦シール 等の駆動タイミングのずれがシール不良の原因となることもある。 発明の開示

本発明は、 上記従来の技術の有する問題点に鑑みてなされたものである。 すな わち、 本発明の目的は、 被収容物を充填し、 製袋する際に、 内側フィルムと外側 フィルムとの間にずれが発生し、 シール部不良や^ M不良となることを抑えるこ とができる製袋充填方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、 本発明に係る二重フィルムを使用した製袋充填方法 は、 二重フィルムを被収容物の充填工程ごとに間欠的に繰り出してピロ一包装機 により二重袋包装体を製袋するとともに被収容物を充填する製袋充填方法であつ て以下のような工程を含む。 まず、 筒状のフィルムを偏平状にすることによって 、 両側縁が長手方向に連続した二重フィルムを用意する。 そして、 この二重フィ ルムを用意する工程で用意された二重フィルムを筒状に湾曲させて重ね合わせた 両側縁部に縦シール部を形成して連続した筒状体を形成する。 前回の工程で底部 に横シール部が形成されている状態の筒状体に被充填物を充填する。 その後、 充 填された被収容物の上方を横シールして今回の横シール部を形成する。 こうして 形成された横シール部を、 上方横シール部と下方横シール部とに²分割して、 先 行する下方の二重袋包装体を取り出す。

筒状のフィルムには、 インフレーション成形で筒状に形成されたフィルム （ィ ンフレーシヨンチューブ） を用いるとよい。

以上のような、 筒状体を形成する工程から二重袋包装体を取り出す工程までを 毎回繰り返すことによって、 二重フィルムを使用した製袋充填が実現される。 また、 本発明に係る二重フィルムを使用.した製袋充填方法は、 連続した筒状体 を形成する工程において、 筒状体に栓体を装着するための孔を穿孔して栓体を装 着する工程を含む。

本発明に係る二重フィルムを使用した製袋充填方法は、 二重フィルムを筒状に 湾曲させて重ね合わされた両側縁に縦シール部を形成して連続した筒状体を形成 する工程において、 両側縁部間に栓体を挟む工程を含むものであってもよレ、。 図面の簡単な説明

図 1は、 本発明の一実施形態による、 二重フィルムを使用した二重袋包装体を 正面側から見た全体斜視図である。

図 2は、 本発明の一実施形態による、 二重フィルムを使用した二重袋包装体を 裏面側から見た全体斜視図である。

図 3は、 二重袋包装体の縦シール部を示し、 （a ) はその端縁が外方に出る形 態を、 （b ) は互いの端縁を重合して一方の端縁が内部に入り、 他方の端縁が外 部に出る形態を示している。

図 4は、 図 3の （a ) に対応する詳細断面図である。

図 5は、 図 3の （b ) に対応する詳細断面図である。 図 6は、 本発明に係る二重ブイルムの態様を示す斜視図である。

図 7は、 本発明の一実施形態による、 二重フィルムを使用した製袋充填方法の 工程を示す説明図である。

図 8は、 本発明の他の実施形態による、 二重フィルムを使用した製袋充填方法 の工程を示す説明図である。

図 9は、 本発明のさらに他の実施形態による、 二重フィルムを使用した製袋充 填方法の工程を示す説明図である。 発明を実施するための最良の形態

先ず、 本発明に係る二重フィルムを使用した製袋充填方法の実施形態により得 られる二重袋包装体について説明する。

図 1および図 2は、 本発明の一実施形態により得られた二重袋包装体を示し、 図 1は包装体を正面側から見た斜視図、 図 2は同包装体の裏面側から見た斜視図 である。

二重袋包装体 1は、 二重フィルム F (図 6参照） カゝら形成されている。 詳細に は、 二重袋包装体 1は、 二重フィルム Fを、 筒状に湾曲させて重ね合わせた両側 縁部に縦シール部 2を形成するとともに、 縦シール部 2に対して交差する方向に 上方横シール部 3および下方横シール部 4を形成したものである。 二重袋包装体 1内には被収容物が充填されている。

本実施形態の二重フィルム Fは、 図 6に示すように筒状のフィルムを扁平状に したものである。 ここで、 二重フィルム Fの、 ロール状原反 Rに巻き付けられて いる状態で内側となる領域を内側フィルム 6とする。 一方、 外側となる領域を外 ftljフィ /レム 5とする。

なお、 当然ながら、 両側縁 r 1 , r 2は二重フィルム Fの長手方向に連続し、 外側フィルム 5と内側フィルム 6とは同材料となる。 また、 二重フィルム Fを構 成するフィルムは、 単層フィルムからなるもの、 積層フィルムからなるもののい ずれであってもよい。

二重袋包装体 1は、 そのもの単体で使用される他、 パッグインボッタスの内袋 として使用される。 単体で使用される例としては、 ソース、 ケチャップ、 ジュース等の液状食品を 包装する 2〜 2 0 k gの内容物を収容した大型の袋である。 二重袋包装体 1は耐 ピンホール性に優れるので、 特に、 冷凍状態や冷蔵状態で保管や流通に用いられ る業務用大型包装袋として好適である。

：、 内袋と外装とを組み合わせた容器の形態のものである しては、 液体を収納するためにフィルムを二枚以上重ね て袋状にヒートシールした内袋を使い、 外装に輸送や保管において形状を維持す るだけの剛性を備えたブラスチック容器やダンボール箱を使うものでよい。 これらは、 特に、 ジュース、 ミネラルウォーター、 清涼飲料水、 コーヒー、 調 味料、 植物性油、 ソース、 ケチャップ等の液状食品分野で広く使用されている。 使用される筒状のフィルムは、 インフレーションフィルムが好ましい。 インフ レーションフィルムは予め筒状となっており、 製造されたそのままの形態で使用 できる。 つまり、 2枚のフィルムを部分シールによって筒状にする必要がなく継 ぎ目もない。 また、 インフレーションフィルムは 6 0 μ ιηから 1 5 0 μ πι程度の 厚いフィルムを容易に製造可能である。

上述したように、 使用される筒状のフィルムは、 インフレーションフィルムが 最も好適である。 し力 し、 インフレーションフィルムに限らず、 2枚の帯状フィ ルムの長手方向両側縁部を溶着して筒状にしたもの、 あるいは 1枚の帯状フィル ムを筒状に湾曲させて重ね合わせて両側縁部を溶着して筒状にしたものでもよい 。 2枚の帯状フィルムで二重フィルムを形成される場合、 一方が単層フィルムか らなり他方が積層フィルムからなるものでもよい。

従来のように、 部分シール部によつて内側フィルムと外側フィルムとを接合す る場合、 その部分シール部は二重フィルムの長手方向に、 所定の間隔をあけて並 ぶように設けられていた。 しかし上述のような二重フィルムでは、 2枚のフィル ムの接合部 （例えば、 図 6に示す側縁 r l、 r 2 ) が二重フィルムの長手方向に 連続している。 その結果、 2枚のフィルムの間のずれが発生しにくいものとなる 好ましい、 インフレーションフィルムの層構成は、 以下の通りである。

単層の場合 LDPE単体，

HDPE単体

PP単体

多層の場合 （外側から内側に向かって層構成を示す）

LDPE/LDPE

HDPE/LDPE

MDPE/LDPE

PP/LDPE

LDPE/HDPE/LDPE

LDPE/PA/LDPE

LDPE/MDPE/LDPE

LDPE/LDPE/LDPE

LDPE/EVOH/LDPE

(略称の説明）

HDPE：高密度ポリエチレン

MDPE：中密度ポリエチレン

PP：ポリプロピレン

PA :ポリアミ ド

EVOH：エチレン一酢酸ビュル共重合体ケン化物

最内層を構成する樹脂は、 ヒートシール性に優れた L D P E、 好ましくはその な力でもタフで丈夫な LLDPE (直鎖状赚度ポリエチレン） 、 さらに好まし くはポリ臭が抑制され耐容出性に優れたシングルサイト （メタ口セン） 触媒で製 造された VLDPE (直鎖状超低密度ポリエチレン） が使用される。

M g化合物や T i系のようなマノレチサイト触媒で製造された L L D P Eはフィ ルム加工性に優れる。 し力 し、 そのような L L D P Eは分子量分布が広レ、ため多 くの低分子領域の成分を含み、 これがポリ臭の原因となることがある。 そうした 低分子領域の成分は、 フィルムと接する内容物の味覚や臭気に影響を与える。 ま た低分子物質が （溶出） することによる衛生上の問題の原因となることもあ る。 それに対し、 シングルサイト触媒で製造された VLDPEは、 分子量分布が 狭く低分子領域の成分が少ないためポリ臭の移行も抑制できる。

二： s袋はィンフレーション法により製造された未延伸フィルムにて構成するの が好ましい。 以下にその理由を説明する。

一般的に背シール部を有する三方シール包装袋の場合、 背シール部と端面シ一 ル部の交差する箇所では 4枚のフィルムが重なり、 その重なった部分では加圧溶 着が充分になされず、 細いトンネル状の未シール部が生じ易い。 特に、 二軸延伸 ポリアミド等の岡 lj性のあるフィルムを含む積層フィルムを使用し、 二重フィルム を製造する場合、 剛性のある延伸フィルムにより溶着が阻害されることと、 背シ ール部と端面シール部の交差する箇所では 8枚のフィルムが重なることで、 さら に細レヽトンネル状の未シール部が生じ易い。

そこで、 本実施形態においては、 インフレーション法により製造されたポリエ チレン （L D、 L L D P E、 V L D P E、 HD P E、 MD P Eを含む、 そして単 層と外層を含む） の 6 0 μ ηιから 1 4 0 μ ηιの未延伸フィルムにて構成する。 こ れにより、 比較的軟質で良好に溶着が行われ、 未シール部のピンホール発生を抑 制することができるとともに、 運搬流通時のピンホール発生を抑制することがで きる。

従来の積層構造の二重袋包装体用フィルムを得るには、 外側フィルムと内側フ イルムをそれぞれ卷き取ったロール状原反を 2つ準備する必要があった。 そして 、 二重袋包装体の最も代表的な製造方法の場合、 それぞれのロール状原反から引 き出されたフィルムを重ね、 重ねたフィルムの内側フィルム側と外側フィルム側 を直接接触させる。 重ねられたフィルムは互いにシールされ、 二重袋包装体用フ イルムとして形成される。

従来の方法では、 口一ル状原反が 2つ必要であったため、 取扱!/、が煩雑となり 、 さらに內層側と外層側の取扱いを誤るおそれがあった。 し力 し、 本発明によれ ば、 筒状のフィルムを偏平状に二枚重ねとして二重フイルムとするので二重フィ ルムの口一ル状原反を一つ準備すればよい。

次に、 本発明に係る二重フィルムを使用した製袋充填方法の一実施形態にっ ヽ て説明する。

本実施形態の製袋充填方法は、 図 7に示すようなピロ一包装機 1 0を用い、 被 収容物 Wが充填された二重袋包装体 1を製造するものである。 二重袋包装体 1は 、 縦シール部 2、 下方横シール部 4および上方横シール部 3によって密封された 二重フィルムの袋である。 製造された二重袋包装体 1は外箱 3 1内に収納される

① 図 7は、 定常運転時における二重フィルム Fの繰り出し完了時を示す。 開 閉自在なしごきロール 1 5を閉じること〖こよって、 分離前の二重袋包装体 1 Xの 上方開放部側をしごいて偏∑ 匕したしごき部 8を形成する。 そのしごき部 8に、 開閉自在な第 1横シール機 1 6および第 2横シール機 1 7を閉じた状態で、 上流 側から下流側に順次横シール部 9を形成する。 横シール部 9は、 下方横シール部 4となる上流側溶着領域および上方横シール部 3となる下流側溶着領域とを含む 。 開閉自在なプレス兼カツタ 1 8を開いて、 製造された二重フィルムによる二重 袋包装体 1をコンベア 3 0上の上面が開放された外箱 3 1内に落下させる。

② 上記①ののち、 ホッパ 1 1より所定量の被収容物 Wを投入して前回の充填 工程で上方横シール部 3および下方横シール部 4となる横シール部 9が形成され た筒状体 7内に逐次充填する。

③ しごきロール 1 5、 第 1横シール機 1 6およぴ第 2横シール機 1 7を開い たのち、 送りロール 1 4を回転させる。 これによつて、 分離前の二重袋包装体 1 Xとともに筒状体 7およびこれに続く二重フィルム Fを所定の長さだけ繰り出す なお、 ここで二重フィルム Fは、 複数の繰り出し口ール 2 0、 2 1を経てフォ 一マ 1 2に導かれる。 二重フィルム Fは、 フォーマ 1 2を通過する間に筒状に湾 曲されて両側縁部が重ね合わされて重ね合わせ部が形成される。 ついで、 この重. ね合わせ部が縦シール機 1 3を通る間に熱溶着され、 内側フィルムと外側フィル ムが重ね合わさった、 計 4重のフィルムがー体にシールされた縦シール部 2が形 成される。 こうして、 連続した筒状体 7が形成されている。

筒状体 7の被収容物が充填された部分がしごきロール 1 5を通過した時点にお いて、 しごきロール 1 5を閉じて筒状体 7における充填された被収容物 Wの上流. 側をしごいて偏∑ 匕させ、 しごき部 8を形成する。

④ 第 1横シール機 1 6および第 2横シール機 1 7を閉じて、 しごき部 8に、 横シール部 9を形成し、 分離前の二重袋包装体 1 Xを製造する。 なお、 横シール 工程にお！/、ても、 内側フィルムと外側フィルムが重ね合わさつた計 4枚のフィル ムが一体にシールされる。

⑤ プレス兼カツタ 1 8を閉じて分離前の二重袋包装体 1 Xが接続されている 横シール部 9をカツタ 1 8 aで二分割して二重袋包装体 1を製造する。 詳細には 、 横シール部 9の、 下方横シール部 4となる上流側溶着領域およぴ上方横シール 部 3となる下流側溶着領域は挟圧され、 両者の境界がカツタ 1 8 aで切断される

⑥ プレス兼カツタ 1 8を開いて、 切断された二重袋包装体 1をコンベア 3 0 上に載置された、 上面が開放された外箱 3 1内に落下させて収納する。

⑦ コンベア 3 0によつて矢印方向へ搬送された、 二重袋包装体 1が収納され た外箱 3 1の開放された上面をふた部 3 5によって閉鎖する。

二重袋包装体 1は、 縦シール部 2と上方横シール部 3および下方横シール部 4 を形成したものである。 縦シール部 2は、 上記実施形態に示したような二重袋包 装体 1の中央部に位置する、 いわゆる背シール状のもののほ力 二重袋包装体 1 の片側側面に位置するものであってもよい。 縦シール部 2が背シール状のものに は、 図 3の （a ) に示すようにその端縁が外方に出る形態のものがある。 また、 図 3の （b ) に示すように互いの端縁を重合して一方の端縁が内部に入り、 他方 の端縁が外に出る合わせシール状であってもよレ、。

二重袋包装体 1は、 その平面部分の適所部位に栓体を備えたものとすることが できる。 また、 二重袋包装体 1の片側側面に位置して縦シール部 2を形成したも のにあっては、 縦シール部 2に栓体を挟持状に溶着する態様で備えることができ る。

二重袋包装体 1の平面部分の適所部位に栓体を備えたものは、 図 8に示す態様 で製造される。 図 8に示すピロ一包装機は、 栓体を装着するため、 栓体 3 8をフ ォーマ 1 2の内部を通して、 筒状のフィルムを内方に配置させる機構とフィルム の栓体取付部位を穿孔するための穿孔機構 3 6と、 穿孔機構 3 6による筒状体 7 の穿孔部位に栓体 3 8を溶着するロポット機構 3 7を備えている。 他の構成は、 図 7に示すピロ一包装機 1 0と同構成である。 図 8に示すピロ一包装機において、 筒状体 7に栓体を装着するための孔を穿孔 して栓体 3 8を装着し、 栓体 3 8を備えた被充填物を充填した二重袋包装体 1を 得ることができる。

また、 二重袋包装体 1の縦シール部 2に栓体 3 8を挟持状に溶着する態様のも のは、 図 9に示す態様で製造される。 図 9に示すピロ一包装機は、 栓体を装着す るため、 略筒状に整形されたフィルムの側面開口部に、 栓体 3 8を供給し、 その 後の縦シール溶着を行なうための栓体保持ロボット機構 3 9と、 栓体 3 8を縦シ ール部 2に溶着する溶着機構 4 0を備える。 他の構成は、 図 7に示すピロ一包装 機 1 0と同構成である。

図 9に示す態様において、 筒状体 7の縦シール部 2が形成される二重フィルム Fの両側縁部間に栓体 3 8を挟んだ状態で、 その両側から溶着機構 4 0により挟 む。 そしてそれらを一体に溶着することにより二重袋包装体 1の縦シール部 2に 栓体 3 8を装着する。

二重フィルム Fによる二重袋包装体 1に収容される被収容物としては、 フラヮ 一ペースト、 練り餡、 チョコレート、 マーガリン、 液卵、 清涼飲料水等、 液体状 もしくは粘体状で充填される食品が好適である。 また、 その他の乾燥食品、 粒状 食品であってもよレ、。

以上説明したように本実施形態では、 筒状のフィルムを偏平状に二枚重ねして 長手方向両側縁が互いに連続した二重フイルムを用いている。 このように二重フ イルムを用い、 ピロ一包装機で製袋すると同時に被収容物を充填して二重袋包装 体を製造する製袋充填方法では、 内側ブイルムと外側フィルムとの間にずれが発 生してシール部不良や^ II不良の発生を低減することができる。 また、 例えばィ ンフレーション成形で形成された筒状のフィルムを扁 匕することによって、 2 枚のフィルムが重なった二重フィルムとしているため、 二重フィルムを形成する 工程が簡素化する。 さらに、 このようにして得られた二重フィルムでは、 部分シ ール部が形成されていないため、 部分シール部が包装体の目立つ位置に現れると V、つた不具合も抑えることができる。

Claims

請求の範囲

1 . 二重フィルムを被収容物の充填工程ごとに間欠的に繰り出してピロ一包装 機により二重袋包装体を製袋するとともに前記被収容物を充填する製袋充填方法 であって、

筒状のフィルムを偏平状にすることによって、 両側縁が長手方向に連続した二 重フィルムを用意する工程と、

前記二重フィルムを筒状に湾曲させて重ね合わせた両側縁部に縦シール部を形 成して連続した筒状体を形成する工程と、

前回の充填工程で形成された、 前記縦シール部と交差する横シール部が形成さ れた筒状体内に被収容物を充填する工程と、

筒状体の被収容物を充填した部位の上方を横シールして今回の横シール部を形 成する工程と、

横シール部を上方横シール部と下方横シール部とに 2分割して、 先行する下方 の二重袋包装体を取り出す工程とを含み、 以下、 上述した筒状体を形成する工程 から下方の二重袋包装体を取り出す工程までを毎回、 繰り返す、 二重フィルムを 使用した製袋充填方法。

2. 連続した前記筒状体を形成する工程は、 前記筒状体に栓体を装着するため の孔を穿孔して栓体を装着する工程を含む、 請求項 1記載の二重フィルムを使用 した製袋充填方法。

3 . 二重フィルムを筒状に湾曲させて重ね合わされた両側縁部に縦シール部を 形成して連続した筒状体を形成する前記工程は、 前記両側縁部間に栓体を挟むェ 程を含む、 請求項 1記載の二重フィルムを使用した製袋充填方法。