WO2007029352A1 - ガス充填包装機における不活性ガス充填方法 - Google Patents

Abstract

【課題】　包装袋にガス充填ノズルが挿入される際の不具合を解消すると共にガス置換率を向上させたガス充填包装機における不活性ガス充填方法を提供すること。 【解決手段】　回転体に設けた各グリップ対９に夫々対応するように充填漏斗２１に備えたガス充填ノズル２３は、先端部２３ｂをノズル姿勢制御手段２５によって充填漏斗の落下口の中心を通る仮想の垂直線ｖに対して接近及び離隔移動可能に設けられ、充填工程の前工程にて、充填漏斗の落下口と、垂直線ｖに接近させたガス充填ノズルの先端部を開放された袋口ｂから包装袋ａ内に挿入すると同時に、該先端部を垂直線ｖから離隔させて包装袋の隅の方へ移動させ、充填工程の後工程にて、ガス充填ノズルから噴出する不活性ガスと包装袋内の空気との置換を行なわせ、さらに下流の後工程にて、シャッター手段６５により袋口ｂをほぼ閉鎖した状態で不活性ガスと袋内の空気との置換作用を促進させる。

Description

明 細 書

ガス充填包装機における不活性ガス充填方法

技術分野

[0001] 本発明は、被包装物が充填された包装袋内にノズル力 不活性ガスを噴出させて 当該袋内の空気を外に追い出すガス置換を行なわせて力 袋口のシールを施すガ ス充填包装機における不活性ガス充填方法に関する。

背景技術

[0002] 従来のガス充填包装機における不活性ガス充填方法として、本件出願人にかかる ものが特開 2004— 67224号公報により開示されている。そのガス充填包装機は、包 装袋への被包装物の充填作業及び窒素ガス等の不活性ガスの充填作業と、それら を充填した後の袋口のヒートシール作業とを 1つの間欠回転テーブルを用いて行う構 成とされている。そして、不活性ガスを充填するためのノズルについては、袋口が開 放された状態の包装袋に放出口を出没自在に設けられた充填漏斗の外側面に固定 する構造とされていた。

[0003] 不活性ガスを充填するノズルに関しては、上記公報に記載されているように充填漏 斗の外側面に固定される構造又は充填漏斗内の中心部に固定される構造の何れか が採用されている。ところが、前者のノズル固定構造の場合には、ノズルの先端部が 包装袋の隅の方に挿入されるため、包装袋が平袋や図 8に示すガゼット包装袋 eに おいて、ノズル nの先端部がガゼット包装袋 eの袋口 fから外れてしまうという挿入ミス を生じやすい。また、図 9に示す袋口 bを除く両側部分に折込部 cを有する形態のサ イドガゼット付チャック袋 aについては、その折込部 cの内方向に張り出した箇所にノ ズル nの先端部が突き刺さってしまうという不具合も稀に生ずる。

[0004] 後者のノズル固定構造の場合には、充填漏斗内の中心部に固定されたノズルが被 包装物の通過時に障害となるために充填時間の増加を招き、時には被包装物が充 填漏斗内で詰まってしまうという不具合があった。

[0005] また、上記公報に記載の不活性ガス充填方法にお!、ては、袋口を強制的に閉鎖し た状態でガス置換を行なっていないことから、包装袋の種類や大きさ、被包装物の種 類によってはガス置換率が芳しくない場合もあると言えよう。

特許文献 1：特開 2004— 67224号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] 本発明の目的は、包装袋にガス充填ノズルが挿入される際の不具合を解消すると 共にガス置換率を向上させたガス充填包装機における不活性ガス充填方法を提供 することにある。

課題を解決するための手段

[0007] 前記目的を達成するために請求項 1に記載した発明は、多数のグリップ対を放射 方向に設けると共に各グリップ対に夫々対応するように配置された充填漏斗を上下 方向に移動可能に設けた回転体を間欠駆動手段により複数の工程毎に間欠停止し て移動させ、充填工程にて各グリップ対により吊り下げ状に支持された包装袋に所定 量の被包装物を充填し、各充填漏斗に備えたガス充填ノズルカゝら不活性ガスを噴出 させて不活性ガスと袋内の空気との置換を行なわせて力 袋口のシールを施すよう に設けられたガス充填包装機において、前記ガス充填ノズルは、その先端部をノズ ル姿勢制御手段によって前記充填漏斗の落下口の中心を通る仮想の垂直線に対し て接近及び離隔移動可能に設けられ、充填工程の前工程にて、前記充填漏斗の落 下口と、前記垂直線に接近させた状態のガス充填ノズルの先端部を開放された袋口 力 包装袋内に挿入すると同時に、そのガス充填ノズルの先端部を前記垂直線から 離隔させて当該包装袋の隅の方へ移動させ、充填工程及び z若しくはその後工程 にて、前記ガス充填ノズル力 噴出する不活性ガスと包装袋内の空気との置換を行 なわせ、さらに下流の後工程にて、シャッター手段により袋口をほぼ閉鎖した状態で 不活性ガスと袋内の空気との置換作用を促進させた後に当該シャッター手段による 閉鎖状態を解除し、ついで、前記充填漏斗、ガス充填ノズルの順に包装袋力 脱出 させるようにしたことを特徴とする。

[0008] 同様の目的を達成するために請求項 2に記載した発明は、請求項 1に記載のガス 充填包装機における不活性ガス充填方法にぉ ヽて、前記ノズル姿勢制御手段は、 前記充填漏斗の側部に揺動自由に設けられたホルダーに、前記ガス充填ノズルの 上端部を固定すると共にローラを回転自由に設け、充填漏斗が充填工程の前工程 に間欠停止するときに、当該工程に縦向きに配置されたカムプレートに該ローラを当 接させることによりガス充填ノズルの先端部を前記垂直線に対して接近移動させた状 態とし、その状態のまま充填漏斗を下降させてガス充填ノズルの先端部が包装袋内 に挿入されてから当該先端部を前記垂直線から離隔させて包装袋の隅側へ移動さ せるように設けられて 、ることを特徴とするものである。

[0009] 同様の目的を達成するために請求項 3に記載した発明は、請求項 1又は 2に記載 のガス充填包装機における不活性ガス充填方法において、前記包装袋が、平袋又 は袋口を除く両側部分に折込部を有する包装袋若しくはガゼット袋であることを特徴 とするちのである。

発明の効果

[0010] 請求項 1に記載の発明によれば、このガス充填包装機における不活性ガス充填方 法によれば、ガス充填ノズルの先端部をノズル姿勢制御手段によって充填漏斗の落 下口の中心近くに接近させた状態で包装袋に挿入して 、るので、ガス充填ノズルが 包装袋に挿入される際に袋ロカも外れる挿入ミス、ガス充填ノズルがガゼット形態の 包装袋の折込部に突き刺さる等の不具合を完全に解消することができる。カロえて、袋 口をシャッター手段によって閉鎖した状態にて最終のガス置換を行なっているので、 ガス置換率が向上する。

[0011] 請求項 2に記載の発明によれば、このガス充填包装機における不活性ガス充填方 法は、ノズル姿勢制御手段を簡素な機械構造とし、ガス充填作業を円滑に安定して 行なうことができる。

[0012] 請求項 3に記載の発明によれば、このガス充填包装機における不活性ガス充填方 法は、平袋又は袋口を除く両側部分に折込部を有する包装袋 (サイドガゼット付チヤ ック袋)若しくはガゼット袋等の様々な形態の包装袋に対応可能であり、ガス充填作 業を円滑に安定して行なうことができる。

発明を実施するための最良の形態

[0013] 以下に、本発明の最良の形態例を図面に基づいて説明する。図 1は本発明のガス 充填包装機における不活性ガス充填方法を適用したガス充填包装機の側面図、図 2 は同、平面図、図 3は回転体と充填漏斗及びその周辺の構成を示す側面図、図 4は ノズル姿勢制御手段の説明図、図 5は充填漏斗及びガス充填ノズルと、包装袋との 相対位置関係を全工程にわたって表したカムレールの展開図、図 6は袋口を閉鎖し てガス置換を行なう状態を示すシャッター手段の一部の側面図、図 7は図 6における シャッター手段の平面図である。

[0014] 本発明の「ガス充填包装機における不活性ガス充填方法」を適用したガス充填包 装機 Pを図 1、図 2に示す。このロータリー式ガス充填包装機 Pは、図 2に示すように、 所定量の被包装物を充填漏斗に投入する計量装置 (図示せず)、不活性ガス供給装 置 55などを備え、給袋工程 A、包装袋のチャックを開く工程 B、包装袋がガゼット袋 の場合に袋の下方部分を膨らます工程 C、袋口を開放させる開口工程 D、被包装物 の充填工程 E、振動工程 F及び G、アイドル工程 H、チャックの閉鎖及び袋口のヒート シール工程 I、シール部の冷却及び製品放出工衙の 10工程カゝらなる。

[0015] この実施例では、図 9に示す袋口を除く両側部分に折込部を有する形態のサイドガ ゼット付チャック袋 (以下、単に「包装袋」 t 、う）を対象として説明する。

なお、本発明方法は、平袋又は袋口を除く両側部分に折込部を有する包装袋若し くはガゼット袋の何れの包装袋に対しても適用可能である。

[0016] この包装機 Pの機台 1上には、図示しない駆動手段により駆動回転される縦向きの 間欠回転軸 2を回転自由に支持するスタンド 3を設け、その間欠回転軸 2に円盤状の 回転体 4を取付けている。その回転体 4には、チャック dを備えた袋口 bのみが開放さ れた包装袋 aを掴着又は釈放するための（上記工程数と同数の） 10個のグリップ対 9 が等角度間隔で放射方向に突出するように設けられている。その間欠回転軸 2の上 端には、ドラム 6のボス 7を複数個の軸受 5により支持させて当該ドラム 6を回転自由 に設けている。ドラム 6は、回転体 4の直上で、かつ、間欠回転軸 2と同心状に固定さ れている。

[0017] 図 3に示すように、上記回転体 4の外周縁 4aには、各グリップ対 9の中央位置に夫 々対応するように一対のガイドバー 15を平行に立設して 、る。それらのガイドバー 15 の上端部は、リングプレート 16に取り付けられている。 17は一対のガイドバー 15に装 着されて上下方向に移動可能に設けられたスライドプレートである。このスライドプレ ート 17の正面には、充填漏斗 21を取り付けるためのブラケット 19を設けている。スラ イドプレート 17の背面中央部には、カムローラ 20を回転自由に突設する。

[0018] 充填漏斗 21については、工程数と同数個だけ設けられており、各々の充填漏斗 2 1にガス充填ノズル 23が設けられている。図 4に示すように、それらのガス充填ノズル 23は、その先端部 23bをノズル姿勢制御手段 25によって充填漏斗 21の落下口 21a の中心を通る仮想の垂直線 Vに対して接近及び離隔移動可能に設けられて 、る。

[0019] 上記ノズル姿勢制御手段 25について詳しく説明する。ノズル姿勢制御手段 25のホ ルダー 28は、上記ブラケット 19の水平な箇所 19aに設けられたブロック 26に軸 27に より支持されて前記垂直線 Vと平行方向で揺動自由に設けられている。そのホルダー 28は、横から見て L字形状とされていて、その横片部 28aにガス充填ノズル 23の上 端部 23aを固定すると共に縦片部 28bにローラ 30を回転自由に設けている。ガス充 填ノズル 23の先端部 23bは、充填漏斗 21の落下口 21aよりも下方に所定寸法だけ 突出すると共に常には垂直姿勢を保持するように設けられて 、る。 31はブロック 26と ホルダー 28の横片部 28aとの間に介装されたパネ機能を有するゴム片である。

[0020] しかして、充填漏斗 21は充填工程 Eの前工程である開口工程 Dに間欠停止すると きに、当該工程に縦向きに配置されたカムプレート 32にローラ 30を当接させることに よりガス充填ノズル 23の先端部 23bを前記垂直線 Vに対して接近移動した状態とされ 、充填漏斗 21の下降によりガス充填ノズル 23の先端部 23bが包装袋 a内に挿入され て力もローラ 30がカムプレート 32から外れることにより、その先端部 23bを垂直線 Vか ら離隔させて包装袋 aの隅側へ移動させるように設けられて 、る。

なお、ガス充填ノズル 23の先端部 23bが垂直線 Vに対して接近移動した状態にお いて、同ノズル 23の中間部分は充填漏斗 21に形成された切欠部 21bに進入するよ うに設けられている。

[0021] 前記ドラム 7の外側面には、図 5に示すように、下側のカムレール 35a〜35cと、上 側のカムレール 36a〜36cとを一定間隔のカム溝 37が形成されるように互いのカム 面を対向させて配設している。そのカム溝 37には前記スライドプレート 17のカムロー ラ 20を挿入し、カムローラ 20を下側のカムレール 35a〜35cによって支承するように 設ける。しかして、回転体 4の間欠回転移動により各スライドプレート 17のカムローラ 2 0が下側のカムレール 35a〜35c上を転動することにより、各スライドプレート 17に取 付けられた充填漏斗 21及びガス充填ノズル 23が上下方向に一緒に移動することが できるように構成される。

[0022] 上記ドラム 7の内方で包装袋の開口工程 Dには、角形のガイドバー 39を立設してス ライダ 40を移動自由に遊嵌し、このスライダ 40をカムとレバーによる機構等カゝらなる 昇降手段（図示せず）によって昇降自在とするスライダ機構を設ける。そのスライダ 40 の前面には、前記スライドプレート 17のカムローラ 20を受けるための支持片 41を設 ける。また、アイドル工程 Hについても同様のスライダ機構を設けているが、開口工程 Dに設けるスライド機構と同一構成部分にはそれと同じ符号を付して説明を省略する

[0023] なお、上述した多数の充填漏斗を固定ドラムに周設されたカムレールによって昇降 させる機構及び充填漏斗を特定工程で昇降させるスライダ機構にっ ヽては、本件出 願人の所有する特許第 2884064号の特許公報により開示された内容に準じた構成 とされている。

[0024] 45は前記ドラム 6上に配置されたロータリーバルブである。このロータリーバルブ 45 は、ドラム 6側に固定される中心部の弁軸 45aと、その弁軸 45aに回転自由に外装さ れたリング形状の弁体 46とから構成されている。その弁体 46には、工程数と同数、即 ち 10個の図示しな 、ガス供給孔が弁軸のガス通路と連通するように設けられて 、る。 また、この弁体 46はステー 47により前記リングプレート 16に連結されており、前記回 転体 4と一緒に回転作動するように設けられて 、る。

[0025] 上記ガス供給孔とガス充填ノズル 23とは、フレキシブルチューブ 51によって夫々連 結されている。また、ロータリーバルブ 45の弁軸 45aには、不活性ガス供給装置 55 から所定圧力（0. 1〜0. 3MPa)に調整された窒素ガス、炭酸ガス等の不活性ガス をホース 56により供給するように設けられている。弁軸 45aの上端部は、軸受け部材 48により支持されている。その軸受け部材 48は、機台 1に立設された一対のポスト 4 9に差し渡された連結板 50に固定されて 、る。

[0026] なお、不活性ガス供給システムにつ!/、ては、本件出願人の所有する特許第 26197 95号の特許公報により開示された内容に準じた構成とされている。 [0027] 給袋工程 Aには、ベルトコンベア式包装袋供給装置 60が配置されている。その包 装袋供給装置 60は、ベルトコンベア 61の上に袋口 bを下にして倒し重ねられた多数 の包装袋 aを、繰り出し手段 62によって一枚ずつ分離して袋口 bを上にして吊り下げ た状態でグリップ対 9に供給する公知の構造とされている。

なお、この形式の包装袋供給装置の一例として、本件出願に力かるものが実公平 3 - 5532号公報に記載されて 、る。

[0028] アイドル工程 Hには、袋口 bをほぼ閉鎖した状態で不活性ガスと包装袋 a内の空気 との置換作用を促進させるためのシャッター手段 65が配置されている。そのシャツタ 一手段 65は、図 6に示すように、包装袋の前面側に配置された一方のシャッター部 材 66と、包装袋の後面側に配置された他方のシャッター部材 67とを図示しないレバ 一機構の作動により開閉自在に設けられている。図 7に示すように、それらシャッター 部材 66, 67には、包装袋 aに挿入されたガス充填ノズル 23を潰さないように逃がし溝 66a, 67aを夫々設けている。

[0029] このガス充填包装機 Pにおける開口装置、シール装置その他の構成については、 公知のものに準じた構成とされているので詳しい説明を省略し、本発明方法と関係 する範囲において述べることにする。

[0030] つぎに、本発明の「ガス充填包装機における不活性ガス充填方法」につ 、て、ガス 充填包装機 Pの動作と関連させて説明する。

(1)給袋工程 Aにおいて、包装袋供給装置 60により包装袋 aが袋口 bを上にして吊り 下げた状態でグリップ対 9に供給される。

(2)包装袋のチャックを開く工程 Bにおいて、包装袋 aのチャック dが開放されると共に 公知の印字装置 65により賞味期限等の印字がなされる。

(3)袋の下方部分を膨らます工程 Cにおいて、包装袋 aの前面と後面を膨らまし装置 70の一対の吸盤 71によって吸着して袋の下方部分を膨らますようにされる。これは、 投入される被包装物の収まりをよくするために行なわれる。

(4)包装袋の開口工程 Dにおいて、包装袋 aは、公知の開口装置 75により前後面を 一対の吸盤 76により吸着されて袋口 bを開放されると共に、その袋口 bに開放状態を 保持するための一対の開閉片 77が挿入される。 (5)他方、下側のカムレール 35bから上昇位置で待機したスライダ 40の支持片 41に 乗り移りる。この時に、図 4に示すように、ノズル姿勢制御手段 25のローラ 30がカムプ レート 32に当接するので、ガス充填ノズル 23の先端部 23bは前記垂直線 Vに接近移 動する。ついで、スライダ 40の下降によりガス充填ノズル 23の先端部 23bが包装袋 a 内に挿入されて力もローラ 30がカムプレート 32から外れるため、その先端部 23bは 垂直線 Vから離隔して包装袋 aの隅側へ移動する。これにより、充填漏斗 21の落下口 21aとガス充填ノズル 23の先端部 23bとは包装袋 a内に挿入される。

なお、前記開口装置 55の開閉片 56については、充填漏斗 21の挿入後に上昇移 動して元の V字形に閉じた状態に復帰させられる。

(6)ついで、回転体 4の間欠回転移動により、スライドプレート 17のカムローラ 20は、 下降した状態のスライダ 40の支持片 41からカムレール 35cに乗り移り、包装袋 aは、 被包装物の充填工程 Eに間欠移送される。

(7)充填工程 Eにおいて、計量装置により所定量の被包装物が充填漏斗 21に放出 されて包装袋 aに充填される。

(8)振動工程 Fにおいて、グリップ対 9の間隔が拡げられて袋口 bを直線状に緊張さ せて包装袋 a内に外の空気が侵入するのを防止する。これと同時に、ガス充填ノズル 23から不活性ガスの噴出が開始され、振動手段（図示せず）によって包装袋 aを上下 方向に揺さぶりつつ、連続的に供給されて拡散する不活性ガスと袋内の空気との置 換作用を促進させる。

(9)アイドル工程 Hにおいて、スライドプレート 17のカムローラ 20は、下側のカムレー ル 35cから下降位置で待機したスライダ 40の支持片 41に乗り移る。この工程では、 図 6に示すシャッター手段 65により袋口 bをほぼ閉鎖した状態で不活性ガスと袋内の 空気との置換作用を促進させた後に当該シャッター手段による閉鎖状態が解除され る。ついで、スライダ 40の上昇により充填漏斗 21、ガス充填ノズル 23が包装袋 aから 順に脱出する。

(10)チャックの閉鎖及び袋口のヒートシール工程 Iにおいて、包装袋 aのチャック dが 閉鎖されると共にシール装置 80によって袋口 bのヒートシールが施される。

(11)ついで、シール部の冷却及び製品放出ェ @Jにおいて、前工程で施されたヒー トシール部分がシール冷却装置 85により冷却されてから、グリップ対 9の釈放動作に より包装袋 aがシュート 90に落下し機外に放出される。

[0031] この実施例では、振動工程 Fカゝらアイドル工程 Hの間において不活性ガスを包装袋 内に噴出させてガス置換を行なっているところ、不活性ガスを充填工程 Eカゝらアイド ル工程 Hの間にてガス置換を行なうように制御することもできる。

[0032] 以上に述べた通り、このガス充填包装機における不活性ガス充填方法は、ガス充 填ノズルが包装袋に挿入される際に袋口カゝら外れる挿入ミスやガス充填ノズルがガ ゼット形態の包装袋の折込部に突き刺さる等の不具合を完全に解消することができ、 ガス充填作業を円滑に安定して行なうことができる。

図面の簡単な説明

[0033] [図 1]本発明のガス充填包装機における不活性ガス充填方法を適用したガス充填包 装機の側面図

[図 2]本発明のガス充填包装機における不活性ガス充填方法を適用したガス充填包 装機の平面図

[図 3]回転体と充填漏斗及びその周辺の構成を示す側面図

[図 4]ノズル姿勢制御手段の説明図

[図 5]充填漏斗及びガス充填ノズルと、包装袋との相対位置関係を全工程にわたって 表したカムレールの展開図

[図 6]袋口を閉鎖してガス置換を行なう状態を示すシャッター手段の一部の側面図 [図 7]図 6におけるシャッター手段の平面図

[図 8]従来の不活性ガス充填方法によるノズルの挿入ミスを示す説明図

[図 9]従来の不活性ガス充填方法によるノズルの挿入ミスを示す説明図

符号の説明

[0034] P…ガス充填包装機

&· · ·包装袋

袋口 '，折込部

ν· · ·仮想の垂直線

4…回転体 ···グリップ対

1· ··充填漏斗

1a ···落下口

· '·ガス充填ノズル b ···先端部

· •ノズル姿勢制御手段 · 'ローラ

·' 'カムプレート ·' •不活性ガス供給装置 ·· 'シャッター手段

Claims

請求の範囲

[1] 多数のグリップ対を放射方向に設けると共に各グリップ対に夫々対応するように配 置された充填漏斗を上下方向に移動可能に設けた回転体を間欠駆動手段により複 数の工程毎に間欠停止して移動させ、充填工程にて各グリップ対により吊り下げ状に 支持された包装袋に所定量の被包装物を充填し、各充填漏斗に備えたガス充填ノズ ルカ 不活性ガスを噴出させて不活性ガスと袋内の空気との置換を行なわせてから 袋口のシールを施すように設けられたガス充填包装機にぉ 、て、

前記ガス充填ノズルは、その先端部をノズル姿勢制御手段によって前記充填漏斗の 落下口の中心を通る仮想の垂直線に対して接近及び離隔移動可能に設けられ、 充填工程の前工程にて、前記充填漏斗の落下口と、前記垂直線に接近させた状態 のガス充填ノズルの先端部を開放された袋ロカ 包装袋内に挿入すると同時に、そ のガス充填ノズルの先端部を前記垂直線から離隔させて当該包装袋の隅の方へ移 動させ、

充填工程及び Z若しくはその後工程にて、前記ガス充填ノズルカゝら噴出する不活性 ガスと包装袋内の空気との置換を行なわせ、

さらに下流の後工程にて、シャッター手段により袋口をほぼ閉鎖した状態で不活性ガ スと袋内の空気との置換作用を促進させた後に当該シャッター手段による閉鎖状態 を解除し、ついで、前記充填漏斗、ガス充填ノズルの順に包装袋力 脱出させるよう にしたことを特徴とするガス充填包装機における不活性ガス充填方法。

[2] 前記ノズル姿勢制御手段は、前記充填漏斗の側部に揺動自由に設けられたホル ダ一に、前記ガス充填ノズルの上端部を固定すると共にローラを回転自由に設け、 充填漏斗が充填工程の前工程に間欠停止するときに、当該工程に縦向きに配置さ れたカムプレートに該ローラを当接させることによりガス充填ノズルの先端部を前記垂 直線に対して接近移動させた状態とし、その状態のまま充填漏斗を下降させてガス 充填ノズルの先端部が包装袋内に挿入されてカゝら当該先端部を前記垂直線力ゝら離 隔させて包装袋の隅側へ移動させるように設けられていることを特徴とする請求項 1 に記載のガス充填包装機における不活性ガス充填方法。

[3] 前記包装袋が、平袋又は袋口を除く両側部分に折込部を有する包装袋若しくはガ ゼット袋であることを特徴とする請求項 1又は 2に記載のガス充填包装機における不 活性ガス充填方法。