WO2010100751A1 - 個包装機 - Google Patents

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WO2010100751A1
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pusher
hopper
bag
packaged
side seal
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文夫 宮原
義之 辻
雅弘 砂田
伸人 山内
Original Assignee
大紀商事株式会社
椿本興業株式会社
株式会社ファブリカトヤマ
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Publication date
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    • B65B39/14—Nozzles, funnels or guides for introducing articles or materials into containers or wrappers movable with a moving container or wrapper during filling or depositing
    • B65B39/145—Nozzles, funnels or guides for introducing articles or materials into containers or wrappers movable with a moving container or wrapper during filling or depositing in an endless path
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65B9/08—Enclosing successive articles, or quantities of material, in a longitudinally-folded web, or in a web folded into a tube about the articles or quantities of material placed upon it in a web folded and sealed transversely to form pockets which are subsequently filled and then closed by sealing
    • B65B9/087—Enclosing successive articles, or quantities of material, in a longitudinally-folded web, or in a web folded into a tube about the articles or quantities of material placed upon it in a web folded and sealed transversely to form pockets which are subsequently filled and then closed by sealing the web advancing continuously
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B65B51/00—Devices for, or methods of, sealing or securing package folds or closures; Devices for gathering or twisting wrappers, or necks of bags
    • B65B51/10—Applying or generating heat or pressure or combinations thereof
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    • B65B51/30—Devices, e.g. jaws, for applying pressure and heat, e.g. for subdividing filled tubes
    • B65B51/306—Counter-rotating devices
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    • B65B51/00—Devices for, or methods of, sealing or securing package folds or closures; Devices for gathering or twisting wrappers, or necks of bags
    • B65B51/32—Cooling, or cooling and pressing, package closures after heat-sealing

Definitions

  • the present invention relates to an individual packaging machine suitable for individual packaging of extraction bags such as tea bags.
  • Extracted bags such as tea bags, coffee drip bags, etc., which are individually packaged in a flat bag with a non-breathable exterior film sealed on three sides, have become widespread.
  • the exterior film that has been unwound from the original fabric is run in the horizontal direction, folded in half so that the fold mountain faces downward, and then introduced into the turntable.
  • side seals are formed on the folded outer film to form a bag with an opening at the top, and a filling chute is inserted into each bag to fill the package.
  • a rotary automatic packaging machine that performs top sealing after a filling chute is pulled out (Patent Document 1).
  • Patent Document 2 a packaging machine that forms a side seal and fills an object to be packaged from a hopper while running a folded outer film in a straight line without using a turntable is also known.
  • an extraction bag such as a tea bag whose outer shape is formed of a flexible sheet material such as a nonwoven fabric or a bag, in particular, an extraction bag formed into a tetrahedron shape is used as a package, and the outer shape of an individual package is as much as possible. If the interval between adjacent side seals is reduced in order to make it compact, it will be difficult to stably drop the package into the bottom of the bag formed between the side seals, and the package will bite into the top seal. In rare cases, a seal failure may occur.
  • an object of the present invention is to provide an individual packaging machine that does not cause a sealing failure due to biting of a packaged item even when the extraction bag is a packaged item.
  • the present inventor is able to prevent biting of the package at the top seal by pushing the package to be supplied from the hopper onto the exterior film with a pusher and lifting the hopper from the bag during that time. I found it.
  • the present invention is a film feeding means for running the exterior film in a state of being folded in two so that the fold mountain is downward, A hopper into which the items to be packaged are placed, Side seal forming means for forming a side seal on the exterior film along the straight guide part of the hopper, A pusher that moves up and down to push into the bottom of the bag formed by the side seal, and a top seal forming means that forms a top seal on the bag with the pusher pulled up from the bag mouth,
  • the straight guide portion of the hopper descends so as to be inserted between the opposing surfaces of the folded outer film, and then rises while the pusher pushes the packaged item into the bottom of the bag, Next, an individual packaging machine in which the pusher is raised is provided.
  • the individual packaging machine of the present invention when individually packaging a packaged item in a flat bag, the packaged product is pushed into the bottom of the bag with a pusher, and the straight guide part of the hopper is pulled up from the bag in that state.
  • the object is located at the bottom of the bag, and the packaged object does not slide up from the bottom of the bag as the hopper is pulled up. Therefore, it is possible to prevent the object to be packaged from being bitten by the top seal and eliminate the sealing failure. Therefore, in order to make the outer shape of the individually packaged product compact, the outer dimension of the cross section of the straight guide portion of the hopper can be made smaller, and the interval between adjacent side seals can be made narrower.
  • FIG. 1 is a schematic view of an embodiment of an individual packaging machine.
  • FIG. 2 is an operation explanatory diagram of the hopper, the preliminary pusher, and the pusher.
  • FIG. 3A is a timing chart of the preliminary pusher and the pusher.
  • FIG. 3B is a timing chart of the preliminary pusher and the pusher.
  • FIG. 3C is a timing chart of the preliminary pusher and the pusher.
  • FIG. 4 is a perspective view (a), a top view (b), and a sectional view (c) of the hopper.
  • FIG. 5 is an explanatory view of the operation of the clamper.
  • FIG. 6 is a timing chart of the preliminary pusher and the pusher.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of an individual packaging machine 1 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an operation explanatory diagram of a hopper 31, a preliminary pusher 32, and a pusher 33 in the individual packaging machine 1.
  • This individual packaging machine 1 is a machine that individually wraps an object 2 to be packaged, such as a tetrahedral tea bag, in a three-side sealed flat bag, and generally travels in a state where a long strip-shaped exterior film 11 is folded in two.
  • a film feeding means Formed by a film feeding means, a hopper 31 for supplying an article to be packaged 2 between opposing faces of the clad folded outer film 11, a side seal forming means 40 for forming the side seal 3 on the outer film 11, and the side seal 3
  • an original fabric 10 around which a long strip-shaped outer film 11 is wound is installed, and the outer film 11 unwound from the original fabric 10 is moved while traveling.
  • a film guide 20 and a film alignment guide bar 21 are provided to fold in half so that both side edges overlap.
  • the exterior film 11 is folded in two so that the fold mountain is downward and the both side edges are upward.
  • exterior film 11 various exterior films that are non-breathable and heat-sealable can be used, for example, an aluminum laminate film or the like.
  • a feeding roller 22 driven by a servo motor (not shown) is provided, and by this feeding roller 22, the folded outer film 11 is fed in the direction of arrow a, Drive at a constant speed approximately horizontally.
  • an opening guide 24 is provided between the opposing surfaces of the exterior film 11 that are overlapped by folding.
  • the opening guide 24 is made of a rod-shaped member having a D-shaped cross section, and has a thin plate thickness on the upstream side and a plate thickness on the downstream side larger than the outer diameter of the straight guide portion 31a of the hopper 31 and is opposed to the exterior film 11.
  • a gap is provided between the surfaces so that the straight guide portion 31a of the hopper 31 can be easily inserted.
  • a plurality of hoppers 31 that move up and down while continuously turning the peripheral edge of the fixed cam 30 as indicated by an arrow b are provided downstream of the opening guide 24, and a cam mechanism using the fixed cam 30 is further provided.
  • a preliminary pusher 32 that moves up and down while horizontally traveling in the same direction as the exterior film 11 and performs a return traveling in the horizontal direction, and repeats this for each filling of the articles to be packaged 2, and downstream of the preliminary pusher 32.
  • a pusher 33 that repeats horizontal travel and return travel with vertical movement is provided by a cam mechanism.
  • the hopper 31 includes a tapered portion 31 b having a tapered receiver and a straight guide portion 31 a below the tapered portion 31, so that the article 2 can be stably received on the discharge port. Those are preferred.
  • the cross section of the straight guide part 31a uses an oval type
  • the inner dimension of the straight guide portion 31 is preferably set so that the article 2 to be packaged in the hopper 31 does not fall within the straight guide portion 31a only by its own weight unless pushed by the pusher 33.
  • the cross section of the straight guide portion 31 is The major axis is preferably 30 to 40 mm and the minor axis is 12 to 18 mm.
  • the straight guide part 31 a may be reached to the bottom part of the outer film 11 that is a fold mountain.
  • the length of the guide portion 31a increases, the vertical stroke of the hopper 31 increases, the moving distance in the flow direction increases, and the apparatus becomes larger.
  • the preliminary pusher 32 and the pusher 33 are each inserted into the straight guide portion 31a of the hopper and are formed of a rod-shaped or cylindrical member having a size capable of moving up and down.
  • a cylindrical knockout member 34 is attached to the outer periphery of the spare pusher 32 so that it can be moved up and down independently of the spare pusher 32.
  • a predetermined filling gas pipe is provided inside the pusher 33, and the filling gas is provided at the tip of the pusher 33. It is preferable to provide a discharge hole (not shown).
  • side seal forming means 40 that forms the side seal 3 by pressing the heat seal head 41 against the exterior film 11 is provided between the preliminary pusher 32 and the pusher 33.
  • side seal cooling and pressing means 50 for improving the adhesive strength of the side seal 3 by pressing the side seal 3 formed by the side seal forming means 40 while cooling with the cooling plate 51 is provided.
  • a clamp device is provided below the pusher 33 to clamp the article 2 to be packaged 2 dropped to the bottom of the bag 12 formed by the side seal 3 with a clamper 45 from the outside of the bag 12.
  • the clamper 45 of this clamping device takes an open state as shown in FIG. 5 (I) and a closed state as shown in FIG. 5 (II) to clamp the package 2 (FIG. 5 (II)).
  • the cooling plate 51 can be formed from a low-temperature heater.
  • the temperature of the cooling plate 51 is adjusted to be equal to or lower than the melting point of the plastic serving as the sealant of the exterior film 11.
  • the heat seal head 41, the clamper 45, and the cooling plate 51 travel in the horizontal direction in the same direction as the exterior film 11 when the exterior film 11 is pressed, and travel back in the horizontal direction after the release of the press. And repeat driving.
  • the hopper 31, the preliminary pusher 32, the pusher 33, the side seal forming means 40, the clamper 45, and the side seal cooling and pressing means 50 described above are the operation explanatory view of FIG. 2 and the preliminary seals of FIGS. 3A to 3C.
  • the operation is performed as shown in the timing chart of the pusher 32 and the pusher 33.
  • reference numeral 31r represents the locus of the lower end central portion of the straight guide portion 31a of the hopper
  • reference numerals 32r, 34r, and 33r respectively represent the lower end central portion of the auxiliary pusher 32, the knockout member 34, and the pusher 33.
  • Reference numerals 41r and 51r denote the trajectories of the heat seal head 41 and the cooling plate 51, respectively.
  • the working angle indicates a relative approximate angle when the operation for one pitch of individual packaging is assigned to 360 °, and the actual rotation angle of any member It does not represent. It is not necessary to make the numerical value of the working angle exactly the numerical value in the figure.
  • the movement timing of the hopper 31, the preliminary pusher 32, the pusher 33, and the like that move in synchronization with the traveling of the exterior film 11 can be made larger or smaller than the working angle in the drawing.
  • the vertical axis is the height (mm) based on the lowermost end of the exterior film 11, and the horizontal axis is the distance (mm) from the hopper reference position.
  • the article to be packaged 2 when the article to be packaged 2 is put in a predetermined position into the hopper 31 that is turning as indicated by the arrow b, the article to be packaged 2 does not fall onto the exterior film 11, and the straight guide portion of the hopper 31. Stay on 31a.
  • the preliminary pusher 32 descends with respect to the packaged object 2 as indicated by the arrow of the locus 32r, and pushes the packaged object 2 in the direction of the outlet of the straight guide portion 31a of the hopper (FIG. 3A (a)).
  • the preliminary pusher 32 moves the package 2 into the straight guide portion 31a step by step while repeating a plurality of vertical movements. It is preferable to push in. Thereby, even if the to-be-packaged object 2 is a thing which is easy to break a bag such as a tea bag, it is possible to prevent the to-be-packaged object 2 from being sandwiched between the straight guide portion 31a and the auxiliary pusher 32 and broken.
  • the preliminary pusher 32 and the knockout member 34 are completely lifted from the hopper 31 (FIG. 3C (h)), the hopper 31 descends, and the straight guide portion 31a is formed between the opposing surfaces of the exterior film 11 folded in half. And approaches the heat seal head 41 of the side seal forming means 40.
  • the heat seal head 41 of the side seal forming means 40 is attached to the exterior film 11 as shown in FIG.
  • the side seal 3 is formed on the exterior film 11 by being pressed against the exterior film 11 along the straight guide portion 31 a of the hopper inserted between the opposing surfaces.
  • the side seal 3 formed by the side seal forming means 40 is preferably pressed by the cooling plate 51 of the side seal cooling pressing means 50. Thereby, the adhesive strength of a side seal can be improved.
  • the pressing of the side seal 3 by the cooling plate 51 is preferably performed simultaneously with the pressing of the exterior film 11 by the heat seal head 41 for forming the side seal upstream of the side seal 3. Thereby, the exterior film 11 can be pressed on both sides of the straight guide portion 31a of the hopper using the cooling plate 51 and the heat seal head 41, and the exterior film 11 can be prevented from being distorted when the hopper 31 is subsequently pulled up. .
  • the pusher 33 descends according to the trajectory 33r while pressing the exterior film 11 with the heat seal head 41 and the cooling plate 51, and the hopper 31
  • the article to be packaged 2 in the straight guide portion 31 a is pushed into the bag 12 formed by the side seal 3 and dropped to the bottom of the bag 12.
  • the straight guide portion 31a of the hopper is raised, and the package 2 at the bottom of the bag 12 is clamped from the front and back of the bag 12 by the clamper 45 (FIGS. 3B (d) to (f), FIG. (II)), the pusher 33 starts to be pulled up while the article to be packaged 2 is clamped (FIG. 3B (d)).
  • the pusher 33 rises after the pressing by the clamper 45 is released (FIG. 3C (g), FIG. 5 (I)) and moves so as to return to the position before pushing (FIG. 3C (h)).
  • the pusher 33 is inserted into the bag 12 in order to push the packaged item 2 with the pusher 33. It is preferable to open a filling gas discharge hole provided at the tip of the pusher 33 until the atmosphere in the bag 12 is replaced with the filling gas until it is pulled out from the bag 12.
  • the pressing operation of the cooling plate 51 of the cooling pressing means 50 can be driven by a single servo motor.
  • the top seal 4 is formed on the bag 12 by the top seal forming means 60 in a state where the bottom of the bag 12 is filled with the article 2 and the hopper 31 and the pusher 33 are both pulled up from the mouth of the bag 12.
  • a heat welding apparatus including a heat seal head having a horizontal seal width can be used.
  • the heat seal head presses the exterior film 11 while horizontally traveling in the same direction as the exterior film 11, and returns to the horizontal direction and travels after the pressing.
  • the net bag width is taken at the bag bottom, so the bag top part
  • the bag width in a plan view is shorter than that in FIG. Therefore, the bag continuum is gradually bent downward as shown in FIG. 2, and the position of the bag top is gradually lowered and tilted from the horizontal. Therefore, in the region where the heat seal head is pressed in the travel path of the exterior film 11, the top seal forming means 60 is traveled with an R as shown in FIG. 4 is preferably aligned with the upper end of the outer film 11.
  • a top seal cooling pressing means 70 for pressing the top seal 4 while cooling the top seal 4 is provided on the downstream side, thereby improving the adhesive strength of the top seal 4.
  • the top seal cooling and pressing means 70 one provided with a cooling plate similar to the side seal cooling and pressing means 50 can be used.
  • the present invention has been specifically described above based on the individual packaging machine 1 shown in FIG. 1, the present invention can take various forms.
  • the auxiliary pusher 32 in the descending process in the hopper 31, can push the article to be packed 2 stepwise in the discharge direction of the straight guide portion 31 a of the hopper. It is preferable to set the trajectory 32r ′ of the preliminary pusher 32.
  • a heat welding apparatus having a rotary seal head may be used as the side seal forming means and the top seal forming means. Further, an ultrasonic welding apparatus may be used instead of the heat welding apparatus.
  • a rotary cutter may be used instead of the guillotine cutter.
  • the individual packaging machine of the present invention is useful for individually packaging tea bags such as tea, green tea, herbs, etc., a cup of coffee drip bag, boiled dried bonito, etc. on the production line. is there.

Abstract

　被包装物を平袋に個包装するときのトップシールでの被包装物の噛み込みを防止する。そのため、本発明の個包装機１は、折り山が下向きになるように二つ折りにした外装フィルム１１を走行させるフィルム送り手段、被包装物２が投入されるホッパー３１、ホッパー３１に投入された被包装物２を、ホッパーのストレートガイド部３１ａに沿って外装フィルム１１にサイドシール３を形成するサイドシール形成手段４０、被包装物２を、サイドシール３により形成される袋１２の底部に押し込むプッシャ３３、及び袋１２にトップシール４を形成するトップシール形成手段６０を備える。ホッパーのストレートガイド部３１ａは、二つ折りの外装フィルム１１の対向面間に挿入された後、プッシャ３３が被包装物２を袋１２の底部に押し込んでいる間に上昇し、次いでプッシャ３３が上昇する。

Description

個包装機
　本発明は、ティーバッグ等の抽出バッグの個包装に適した個包装機に関する。
　ティーバッグ、コーヒードリップバッグ等の抽出バッグを、非通気性の外装フィルムを三方シールした平袋に個包装したものが普及している。
　三方シールを行う個包装機としては、原反から巻き戻した外装フィルムを水平方向に走行させつつ、折り山が下向きになるように二つ折りにし、それをターンテーブルに導入し、ターンテーブル上で多数のシーリングバーを用いて、二つ折りにした外装フィルムにサイドシールを形成することにより、上端に開口を有する袋を形成し、個々の袋内に充填シュートを挿入して被包装物を充填し、充填シュートを抜いた後にトップシールを行うロータリー式自動包装機がある（特許文献１）。
　また、ターンテーブルを使用せず、二つ折りにした外装フィルムを直線状に走行させつつサイドシールの形成とホッパーからの被包装物の充填を行う包装機も知られている（特許文献２）。
特開２００５－３５０１２３号公報 特開２００５－１１９７４６号公報
　従来の個包装機において、粉体や流体を被包装物とする場合には、格別、シール部分で被包装物の噛み込みが問題となることはない。しかしながら、不織布や紗といった柔軟なシート材料で外形が形成されているティーバッグ等の抽出バッグ、特に、四面体形状に成形された抽出バッグを被包装物とし、かつ個包装品の外形をできる限りコンパクトにするために、隣り合うサイドシールの間隔を狭くすると、サイドシールの間に形成される袋の底部に被包装物を安定して落とし込むことが難しくなり、被包装物がトップシールに噛み込まれ、シール不良が発生する場合がある。即ち、隣り合うサイドシールの間隔を狭くすると、サイドシール間に形成される袋に被包装物をホッパーから充填しても、被包装物が袋の底部まで落とし込まれなかったり、ホッパーの引き上げ時に被包装物も引き上げられたりし、それらがトップシールで噛み込まれ、シール不良が生じる。
　これに対し、本発明は、抽出バッグを被包装物とする場合でも、被包装物の噛み込みによるシール不良が発生しない個包装機を提供することを目的とする。
　本発明者は、個包装機において、ホッパーから外装フィルム上に供給した被包装物をプッシャで押し込み、その間にホッパーを袋から引き上げることにより、トップシールでの被包装物の噛み込みを防止できることを見出した。
　即ち、本発明は、折り山が下向きになるように二つ折りにした状態で外装フィルムを走行させるフィルム送り手段、
被包装物が投入されるホッパー、
ホッパーのストレートガイド部に沿って外装フィルムにサイドシールを形成するサイドシール形成手段、
サイドシールにより形成される袋の底部に押し込むように上下動するプッシャ、及び
プッシャが袋口から引き上げられた袋にトップシールを形成するトップシール形成手段を備え、
前記ホッパーのストレートガイド部は、二つ折りの外装フィルムの対向面の間に挿入されるように降下した後、プッシャが被包装物を袋の底部に押し込んでいる間に上昇し、
次で前記プッシャが上昇する個包装機を提供する。
　本発明の個包装機によれば、被包装物を平袋に個包装するにあたり、プッシャで被包装物を袋の底部に押し込み、その状態でホッパーのストレートガイド部を袋から引き上げるので、被包装物は袋の底部に位置し、ホッパーの引き上げに伴って被包装物が袋の底部からずり上がることもない。したがって、トップシールでの被包装物の噛み込みを防止し、シール不良を解消することができる。よって、個包装品の外形をコンパクトにするために、ホッパーのストレートガイド部の横断面の外寸をより小さくし、隣り合うサイドシールの間隔をより狭くすることが可能となる。
図１は個包装機の一実施例の模式図である。 図２はホッパーと予備プッシャとプッシャの動作説明図である。 図３Ａは予備プッシャとプッシャのタイミングチャートである。 図３Ｂは予備プッシャとプッシャのタイミングチャートである。 図３Ｃは予備プッシャとプッシャのタイミングチャートである。 図４はホッパーの斜視図（ａ）、上面図（ｂ）、断面図（ｃ）である。 図５はクランパーの作用の説明図である。 図６は予備プッシャとプッシャのタイミングチャートである。
符号の説明
　１　個包装機
　２　被包装物
　３　サイドシール
　４　トップシール
　５　個包装品
１０　原反
１１　外装フィルム
１２　袋
２０　フィルムガイド
２１　フィルム寄せガイドバー
２２　送りローラー
２３　引きローラー
２４　開きガイド
３０　固定カム
３１　ホッパー
３１ａ　ホッパーのストレートガイド部
３１ｒ　ホッパーのストレートガイド部の下端中央部の軌跡
３２　予備プッシャ
３２ｒ　予備プッシャの下端中央部の軌跡
３３　プッシャ
３３ｒ　プッシャの下端中央部の軌跡
３４　ノックアウト部材
３４ｒ　ノックアウト部材の下端中央部の軌跡
４０　サイドシール形成手段
４１　ヒートシールヘッド
４１ｒ　ヒートシールヘッドの軌跡
４５　クランパー
５０　サイドシール冷却押圧手段
５１　冷却板
５１ｒ　冷却板の軌跡
６０　トップシール形成手段
７０　トップシール冷却押圧手段
８０　カッター
矢印ａ　外装フィルムの走行方向
矢印ｂ　ホッパーの旋回方向
　以下、図面を参照しつつ、本発明を具体的に説明する。なお、各図中、同一符号は同一又は同等の構成要素を表している。
　図１は、本発明の一実施例の個包装機１の模式図であり、図２は、その個包装機１におけるホッパー３１、予備プッシャ３２及びプッシャ３３の動作説明図である。
　この個包装機１は、四面体型ティーバッグ等の被包装物２を、三方シール型の平袋に個包装する機械であり、概略、長尺帯状の外装フィルム１１を二つ折りにした状態で走行させるフィルム送り手段、二つ折りにした外装フィルム１１の対向面の間に被包装物２を供給するホッパー３１、この外装フィルム１１にサイドシール３を形成するサイドシール形成手段４０、サイドシール３により形成された外装フィルム１１の袋１２にトップシール４を形成するトップシール形成手段６０、サイドシール３のシール幅内を切断することにより連続していた個包装品５を個々に切り離すカッター８０を備えている。
　より詳細には、個包装機１の上流側には、長尺帯状の外装フィルム１１が巻回されている原反１０が設置され、原反１０から巻き戻した外装フィルム１１を走行させつつその両側縁が重なるように二つ折りにするためにフィルムガイド２０とフィルム寄せガイドバー２１が設けられている。この場合、外装フィルム１１は、折り山が下向きとなり、両側縁側が上向きとなるように二つ折りにされる。
　なお、外装フィルム１１としては、非通気性でヒートシール可能な種々の外装フィルムを使用することができ、例えば、アルミラミネートフィルム等を使用する。
　また、フィルム送り手段としては、サーボモータ（図示せず）で駆動される送りローラー２２が設けられており、この送りローラー２２によって、二つ折りにされた外装フィルム１１が矢印ａ方向に繰り出され、略水平に一定速度で走行する。
　送りローラー２２の下流では、二つ折りにより重なり合っている外装フィルム１１の対向面の間に開きガイド２４が設けられている。開きガイド２４は、横断面がＤ字型の棒状部材からなり、上流側の板厚が薄く、下流側の板厚がホッパー３１のストレートガイド部３１ａの外径よりも大きく、外装フィルム１１の対向面の間に間隙をもたせ、ホッパー３１のストレートガイド部３１ａを容易に挿入できるようにしている。
　開きガイド２４の下流には、固定カム３０の周縁部を矢印ｂのように連続的に旋回しながら上下動する複数のホッパー３１が設けられており、さらに、この固定カム３０を用いたカム機構により、外装フィルム１１と同方向に水平走行しながら上下動すると共に水平方向の戻り走行を行い、これを個々の被包装物２の充填ごとに繰り返す予備プッシャ３２が設けられ、予備プッシャ３２の下流には、同様にカム機構により、上下動を伴う水平方向の走行と戻り走行を繰り返すプッシャ３３が設けられている。
　ホッパー３１としては、その排出口上に被包装物２を安定して受け取れるようにするため、図４に示すように、テーパー状の受けを有するテーパー部３１ｂとその下のストレートガイド部３１ａからなるものが好ましい。
　また、サイドシール３の形成による製袋時にシワを発生させない点から、ストレートガイド部３１ａの横断面が小判型のものを使用し、その長径が外装フィルム１１の走行方向と平行になるように配置することが好ましい。ストレートガイド部３１の内寸は、プッシャ３３による押込がないと、ホッパー３１に投入された被包装物２が自重だけではストレートガイド部３１ａ内を落下しない程度とすることが好ましく、より具体的には、例えば、個包装品５の袋１２を一辺７０ｍｍの３方シール袋とし、被包装物２を２～３ｇの茶葉が入った四面体型ティーバッグとする場合、ストレートガイド部３１の横断面は長径３０～４０ｍｍ、短径１２～１８ｍｍとすることが好ましい。これにより、ホッパー３１にシャッターを設けることなく、プッシャ３３で押し込んだ時点で被包装物２を外装フィルム１１上に落とすことができるので、装置構成を大がかりにすることなくサイドシール３への被包装物２の噛み込みを防止することができる。
　これに対し、ホッパー３１のストレートガイド部３１ａの内径を大きくすることにより、ホッパー３１に投入された被包装物２がストレートガイド部３１ａに留まらず外装フィルム１１上まで落下してしまうと、被包装物２をサイドシール３が噛み込む可能性が出てくる。ここで、サイドシール３への噛み込みを防止するには、ストレートガイド部３１ａを、外装フィルム１１の折り山になっている底部まで到達させればよいが、その場合には、ホッパー３１のストレートガイド部３１ａの長さが増え、ホッパー３１の上下のストロークも増え、流れ方向の移動距離も増える等により装置が大きくなるという不利益がある。
　予備プッシャ３２とプッシャ３３は、それぞれホッパーのストレートガイド部３１ａ内に挿入され、上下動可能な大きさの棒状あるいは筒状部材から形成される。予備プッシャ３２の外周には、筒状のノックアウト部材３４を、予備プッシャ３２と独立的に上下動できるように取り付け、予備プッシャ３２で被包装物２をストレートガイド部３１ａ内に押し込んだ後、予備プッシャ３２を引き上げる際の被包装物２の連れ上がりをノックアウト部材３４で防止することが好ましい。
　また、個包装品５において、被包装物２を窒素等の所定の雰囲気に充填する場合には、プッシャ３３の内部に、所定の充填ガスの配管を設け、プッシャ３３の先端部に充填ガスの吐出孔（図示せず）を設けることが好ましい。
　外装フィルム１１の走行方向において、予備プッシャ３２とプッシャ３３の間には、ヒートシールヘッド４１を外装フィルム１１に押圧することによりサイドシール３を形成するサイドシール形成手段４０が設けられ、プッシャ３３の下流には、サイドシール形成手段４０により形成されたサイドシール３を冷却板５１で冷却しつつ押圧し、サイドシール３の接着強度を向上させるサイドシール冷却押圧手段５０が設けられている。また、プッシャ３３の下方には、サイドシール３により形成された袋１２の底部に落とされた被包装物２を袋１２の外側からクランパー４５でクランプするクランプ装置が設けられている。このクランプ装置のクランパー４５は、図５(I)に示すように開いた状態と、同図(II)に示すように閉じて被包装物２をクランプする状態（同図(II)）をとる。
　ここで、冷却板５１は、低温ヒータから形成することができる。冷却板５１の温度は、外装フィルム１１のシーラントとなっているプラスチックの融点以下に調整する。
　また、ヒートシールヘッド４１とクランパー４５と冷却板５１は、それぞれ外装フィルム１１の押圧時に外装フィルム１１と同方向に水平方向に走行し、押圧解除後に水平方向に戻り走行するものであり、この走行と戻り走行を繰り返す。
　この個包装機１において、上述したホッパー３１、予備プッシャ３２、プッシャ３３、サイドシール形成手段４０、クランパー４５及びサイドシール冷却押圧手段５０は、図２の動作説明図、図３Ａ～図３Ｃの予備プッシャ３２とプッシャ３３のタイミングチャートに示すように動作する。なお、図３Ａ～図３Ｃにおいて、符号３１ｒは、ホッパーのストレートガイド部３１ａの下端中央部の軌跡を表し、符号３２ｒ、３４ｒ、３３ｒはそれぞれ予備プッシャ３２、ノックアウト部材３４、プッシャ３３の下端中央部の軌跡を表し、符号４１ｒ、５１ｒは、それぞれヒートシールヘッド４１、冷却板５１の軌跡を表す。また、図３Ａ～図３Ｃにおいて、作業角度は、個包装１ピッチ分の動作を３６０°に割り振ったときの相対的な概略の角度を示すものであって、いずれかの部材の実際の回転角を表すものではない。作業角度の数値を厳密に図中の数値にすることも不要である。例えば、外装フィルム１１の走行に同期して移動するホッパー３１、予備プッシャ３２、プッシャ３３等の移動タイミングを、図中の作業角度より大きくすることも、小さくすることも可能である。縦軸は、外装フィルム１１の最下端を基準とした高さ（ｍｍ）で、横軸はホッパー基準位置からの距離（ｍｍ）である。
　まず、矢印ｂのように旋回しているホッパー３１に所定の位置で被包装物２が投入されると、その被包装物２は外装フィルム１１上まで落下することなく、ホッパー３１のストレートガイド部３１ａ上に留まる。この被包装物２に対して、予備プッシャ３２が軌跡３２ｒの矢印に示すように降下し、被包装物２をホッパーのストレートガイド部３１ａの排出口方向に押し込む（図３Ａ（ａ））。
　この場合、予備プッシャ３２は、図３Ａ（ａ）～図３Ｂ（ｆ）の軌跡３２ｒに示すように、複数回の上下動を繰り返しながら、段階的に被包装物２をストレートガイド部３１ａ内に押し込むようにすることが好ましい。これにより、被包装物２がティーバッグ等の破袋しやすい物であっても、ストレートガイド部３１ａと予備プッシャ３２の間に被包装物２が挟まって破袋することを防止できる。
　予備プッシャ３２の押し込み開始（図３Ａ（ａ））から予備プッシャ３２の下端面が最下点になるまで（即ち、予備プッシャ３２が被包装物２を最も深く押し込む時点まで）（図３Ｂ（ｅ））は、ノックアウト部材３４の下端面は予備プッシャ３２の下端面よりも上にあるが、予備プッシャ３２の下端面が最下点に達するまでにノックアウト部材３４は予備プッシャ３２の外側から下降し、予備プッシャ３２の下端面が最下点に達して上昇を開始した直後には、ノックアウト部材３４の下端面は予備プッシャ３２の下端面よりも下に位置する。そして、予備プッシャ３２よりも遅れて上昇する。これにより、予備プッシャ３２をストレートガイド部３１ａから引き上げる際の被包装物２の連れ上がりを防止する（図３Ｂ（ｆ）、図３Ｃ（ｇ））。こうして、被包装物２は、ホッパーのストレートガイド部３１ａの上下方向中間位置に押し込まれる。
　その後、ホッパー３１から予備プッシャ３２とノックアウト部材３４が完全に引き上げられ（図３Ｃ（ｈ））、ホッパー３１が下降してそのストレートガイド部３１ａが、二つ折りにされた外装フィルム１１の対向面間に挿入され、サイドシール形成手段４０のヒートシールヘッド４１に近づいていく。
　ホッパー３１がサイドシール形成手段４０のヒートシールヘッド４１に対して所定の位置に近づいたところで、図３Ａ（ｂ）に示すように、サイドシール形成手段４０のヒートシールヘッド４１が、外装フィルム１１の対向面間に挿入されているホッパーのストレートガイド部３１ａに沿って外装フィルム１１に押し当てられ、外装フィルム１１にサイドシール３を形成する。
　サイドシール形成手段４０で形成したサイドシール３は、サイドシール冷却押圧手段５０の冷却板５１で押圧することが好ましい。これにより、サイドシールの接着強度を向上させることができる。また、この冷却板５１によるサイドシール３の押圧は、当該サイドシール３の上流でのサイドシールの形成のためのヒートシールヘッド４１による外装フィルム１１の押圧と同時に行うことが好ましい。これにより、冷却板５１とヒートシールヘッド４１を用いて、ホッパーのストレートガイド部３１ａの両側で外装フィルム１１を押圧することができ、その後のホッパー３１の引き上げ時に外装フィルム１１が歪むことを防止できる。
　また、図３Ａ（ｂ）～図３Ｂ（ｆ）に示すように、ヒートシールヘッド４１と冷却板５１で外装フィルム１１を押圧している間に、プッシャ３３は、軌跡３３ｒに従って降下し、ホッパー３１のストレートガイド部３１ａ内の被包装物２を、サイドシール３により形成される袋１２に押し込み、袋１２の底部に落とす。この押し込みの間にホッパーのストレートガイド部３１ａを上昇させ、クランパー４５で袋１２の表裏から、袋１２の底部にある被包装物２をクランプし（図３Ｂ（ｄ）～（ｆ）、図５(II)）、被包装物２がクランプされている間にプッシャ３３の引き上げを始める（図３Ｂ（ｄ））。これにより、ホッパー３１の引き上げに伴い、被包装物２が袋１２の底部からずり上がることを防止できる。プッシャ３３は、クランパー４５による押圧が解除された後（図３Ｃ（ｇ）、図５(I)）も上昇し、押し込み前の位置に戻るように動く（図３Ｃ（ｈ））。
　また、個包装品５において、被包装物２を窒素等の所定の雰囲気に充填する場合には、プッシャ３３で被包装物２を押し込むためにプッシャ３３を袋１２内に挿入するときから、それを引き上げて袋１２から抜き終わるまで、プッシャ３３の先端部に設けた充填ガスの吐出孔を開口し、袋１２内の雰囲気を充填ガスで置換することが好ましい。
　なお、固定カム３０を用いたカム機構によるホッパー３１、予備プッシャ３２、ノックアウト部材３４及びプッシャ３３の動作、並びにサイドシール形成手段４０のヒートシールヘッド４１の押圧動作、クランパー４５のクランプ動作及びサイドシール冷却押圧手段５０の冷却板５１の押圧動作は、単独のサーボモータで駆動させることができる。
　袋１２の底部に被包装物２が充填され、ホッパー３１もプッシャ３３も袋１２の口から引き上げられている状態で、トップシール形成手段６０により、袋１２にトップシール４を形成する。トップシール形成手段６０としては、例えば、水平方向のシール幅を有するヒートシールヘッドを備えた熱溶着装置を使用することができる。この場合、ヒートシールヘッドは、外装フィルム１１と同方向に水平走行しながら外装フィルム１１を押圧し、押圧後には水平方向に戻り走行を行うようにする。
　なお、被包装物２を充填した後の袋１２の形状では、袋１２の底部に被包装物２が充填されていることにより袋底部では正味の袋幅が厚みにとられるため、袋トップ部に比べて平面視した場合の袋幅が短くなる。そのため、袋連続体は図２に示すように下方へ次第に湾曲し、袋トップの位置が徐々に下がり、水平より傾く事になる。そこで、外装フィルム１１の走行路のうちヒートシールヘッドを押し当てる領域では、トップシール形成手段６０を、図２に示すようにＲを持たせて走行させるか、あるいは傾斜させて走行させ、トップシール４の形成部位を外装フィルム１１の上端部とあわせることが好ましい。
　さらに、トップシール形成手段６０として熱溶着装置を使用する場合には、その下流に、トップシール４を冷却しつつ押圧するトップシール冷却押圧手段７０を設け、トップシール４の接着強度を向上させることが好ましい。トップシール冷却押圧手段７０としては、サイドシール冷却押圧手段５０と同様の冷却板を備えたものを使用することができる。
　本実施例において、トップシール形成手段６０の下流のカッター８０としては、外装フィルム１１の走行方向に連なって形成されている個包装品を、サイドシール３のシール幅内で切断して一つずつの個包装品５に切り離すために、所謂ギロチン式カッターが設けられている。このギロチン式カッターは、カム機構により往復運動する。
　以上、図１に示した個包装機１に基づいて本発明を具体的に説明したが、本発明は種々の態様をとることができる。例えば、図６（ａ）～（ｃ）に示すように、ホッパー３１内の下降工程で、予備プッシャ３２で被包装物２をホッパーのストレートガイド部３１ａの排出方向に段階的に押し込めるように、予備プッシャ３２の軌跡３２ｒ’を設定することが好ましい。
　サイドシール形成手段やトップシール形成手段としては、ロータリー式のシールヘッドを有する熱溶着装置を使用してもよい。また、熱溶着装置に代えて、超音波溶着装置を使用してもよい。
　カッター８０についても、ギロチン式カッターに代えて、ロータリー式カッターを使用してもよい。
　本発明の個包装機は、紅茶、緑茶、ハーブ等のティーバッグ、一杯分のコーヒードリップバッグ、煮干し、鰹節等のだしの抽出バッグ等を生産ラインで連続的に個包装するために有用である。

Claims (11)

  1. 　折り山が下向きになるように二つ折りにした状態で外装フィルムを走行させるフィルム送り手段、
    被包装物が投入されるホッパー、
    ホッパーのストレートガイド部に沿って外装フィルムにサイドシールを形成するサイドシール形成手段、
    サイドシールにより形成される袋の底部に押し込むように上下動するプッシャ、及び
    プッシャが袋口から引き上げられた袋にトップシールを形成するトップシール形成手段を備え、
    前記ホッパーのストレートガイド部は、二つ折りの外装フィルムの対向面の間に挿入されるように降下した後、プッシャが被包装物を袋の底部に押し込んでいる間に上昇し、
    次で前記プッシャが上昇する個包装機。
  2. 　ホッパーのストレートガイド部の内寸が、被包装物がその自重だけではストレートガイド部内を落下しない大きさである請求項１記載の個包装機。
  3. 　ホッパーに投入された被包装物を、ホッパーのストレートガイド部に押し込むように上下動する予備プッシャを備え、前記プッシャは、予備プッシャがホッパーのストレートガイド部に押し込んだ被包装物を袋の底部に押し込む請求項１記載の個包装機。
  4. 　被包装物をホッパーのストレートガイド部に押し込む予備プッシャの上下動が、複数回の上下動の往復動作からなる請求項３記載の個包装機。
  5. 　予備プッシャの押し込みの最下点近傍で、被包装物を予備プッシャの外側で連れ上がりを防止するノックアウト部材を有する請求項３又は４記載の個包装機。
  6. 　サイドシール形成手段が熱溶着装置からなり、サイドシール形成手段の下流に、サイドシールを冷却しつつ押圧するサイドシール冷却押圧手段を備え、サイドシール形成手段とサイドシール冷却押圧手段がホッパーのストレートガイド部の両側で外装フィルムを押圧している間に、ホッパーのストレートガイド部とプッシャが上昇する請求項１～５のいずれかに記載の個包装機。
  7. 　プッシャで袋の底部に押し込まれた被包装物を、袋の外部からクランプするクランプ装置を備える請求項１～６のいずれかに記載の個包装機。
  8. 　プッシャの先端部に充填ガスの吐出孔が設けられている請求項１～７のいずれかに記載の個包装機。
  9. 　トップシール形成手段が熱溶着装置からなり、その下流に、トップシール形成部分を冷却しつつ押圧するトップシール冷却押圧手段を備えている請求項１～８のいずれかに記載の個包装機。
  10. 　サイドシールのシール幅内を切断するカッターを備える請求項１～９のいずれかに記載の個包装機。
  11. 　被包装物が抽出バッグである請求項１～１０のいずれかに記載の個包装機。
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