WO2010116519A1 - 無菌充填包装機および無菌充填包装方法 - Google Patents

Abstract

　本発明の滅菌充填包装機は、フィルム供給装置（１）と、口栓供給装置（２）と、溶着装置（２２，５５）と、滅菌装置（３）と、充填包装装置（５）とを有する。フィルム供給装置（１）は帯状のフィルム（８）を送り出す。口栓供給装置（２）は、送り出されたフィルム（８）の所定の位置に口栓（７）を供給する。溶着装置である一次溶着機構（２２）は、口栓（７）をフィルム（８）の所定の位置に点で仮溶着する。滅菌装置（３）は、フィルム供給装置（１）の側から送られた、口栓（７）が付いたフィルム（８）を滅菌液に浸漬させる。充填包装装置（５）は、滅菌装置（３）の側から送られた、口栓（７）が付いたフィルム（８）を袋状に成形しつつ、成形された口栓付フィルム包装体内に内容物を充填し密封する。充填包装装置（５）内では溶着装置である二次溶着機構（５５）が口栓（７）を完全にフィルム（８）に溶着する。

Description

無菌充填包装機および無菌充填包装方法

　本発明は、液体や粘ちょう物などの内容物を入れたフィルム包装体を連続的に製造する充填包装機に関し、特に、包装体となるフィルムを滅菌しながら、内容物が入った口栓付フィルム包装体を製造する無菌充填包装機に関する。

　この種の充填包装機は、連続シート状のフィルムを供給するフィルム供給装置と、内容物を供給する内容物供給装置と、フィルム供給装置から供給されたフィルムを包装体に成形しながら、そのフィルム包装体内に内容物供給装置から供給された内容物を充填し密封する充填包装装置と、を有している。

　特に無菌充填包装機においては、フィルム供給装置と充填包装装置との間にフィルム滅菌装置が配されている。フィルム滅菌装置では一般に、滅菌液として過酸化水素水溶液が用いられる。フィルム供給装置から繰り出されたフィルムは、滅菌液に浸漬されてからフィルム上の滅菌液が乾燥させられた後、充填包装装置へ供給される（特許文献１：ＷＯ2008/08/7711参照）。

　ところで、フィルム包装体内の内容物を原材料に使う加工業者によっては、フィルム包装体に口栓が付いたものを要望する場合があった。

　このような要望に応えるため、従来の無菌充填包装機では、この機械に備わる充填包装装置で成形されるフィルムに、滅菌された口栓が無菌状況下で供給され固着されるようにしていた。

　しかし、この方法では、無菌充填包装機の他に、口栓専用の滅菌装置が機械とは別体で必要になり、無菌充填包装機が大掛かりになっていた。

　本発明の目的は、口栓の滅菌のための特別な装置を必要とすることなく、内容物が入った口栓付フィルム包装体を製造しようとすることである。

　本発明の一つの態様は、帯状のフィルムを送り出すフィルム供給装置と、送り出されたフィルムの所定の位置に口栓を供給する口栓供給装置と、口栓をフィルムの所定の位置に溶着する溶着装置と、フィルム供給装置の側から送られた、口栓が付いたフィルムを滅菌液に浸漬させる滅菌装置と、滅菌装置の側から送られた、口栓が付いた前記フィルムを袋状に成形しつつ、成形された口栓付フィルム包装体内に内容物を充填し密封する充填包装装置と、を有する滅菌充填包装機を提供する。

　また本発明の他の態様は、帯状のフィルムの所定の位置に口栓を供給し溶着する溶着工程と、溶着工程を経た、口栓が付いたフィルムを滅菌液に浸漬させる滅菌工程と、滅菌工程を経た、口栓が付いたフィルムを袋状に成形しつつ、成形された口栓付フィルム包装体内に内容物を充填し密封する充填包装工程と、を有する滅菌充填包装方法を提供する。

　上記のような態様によれば、フィルムに口栓を溶着した後、フィルムとともに口栓を滅菌液に浸漬させてから、この滅菌済みの口栓付きフィルムを用いて内容物が入った口栓付フィルム包装体を製造できるため、口栓専用の滅菌装置を機械と別体に用意する必要がなくなる。

本発明の一実施例による無菌充填包装機の構成概要を示す正面図。 （ａ）は図１の無菌充填包装機を構成する充填包装装置の上面図、（ｂ）はその側面図。 （ａ）は本実施例の無菌充填包装機で内容物が充填された口栓付フィルム包装体の平面図、（ｂ）はその端面図。 図３のような口栓付フィルム包装体を成形するフィルムの態様を示す図。 本実施例の無菌充填包装機で扱う口栓の形状を示す斜視図。 図１の無菌充填包装機の左側面から見た口栓シュータの構成図。 図１に示すような無菌充填包装機の正面から見た口栓シュータおよび一次溶着機構の拡大図。 フィルムの口栓が付いた側の面が接する送りローラの構成例を示す断面図。 フィルムを案内しながら袋状に成形するための製袋ガイドの構成例を示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図。 （ａ）は製袋ガイドに沿って送られるフィルムの斜視図、（ｂ）は（ａ）中のＡ部での口栓の様子を示す図。

　１　　フィルム供給装置
　１１　　フィルム切り替え機構
　１２　　フィルム融着機構
　１３　　アキュームレート機構
　１３１　　ガイドローラ
　１３２　　レバー
　１３２　　アキュームローラ
　１３３　　軸
　１４、１４－１、１４－２　　送りローラ
　１４ａ　凹み
　１５　　駆動ローラ
　２　　口栓供給装置
　２１　　口栓シュータ
　２２　　一次溶着機構
　２２ａ　　ヒータ部
　２３　　切り出し機構
　２４　　口栓検出センサー
　３　　滅菌装置
　３１　滅菌槽
　４　　乾燥装置
　４１　　口栓乾燥室
　４１１　　送風器
　４２　　フィルム乾燥室
　４２１　　送風器
　５　　充填包装装置
　５１　　製袋ガイド
　５１ａ　　傾斜面
　５１ｂ　　筒状穴
　５１ｃ　　縁部
　５２　　縦シール機構
　５２１　　縦シールバー
　５３　　横シール機構
　５３１　　横シールバー
　５４　　補助送りローラ
　５５　　二次溶着機構
　５５ａ　　ヒータ部
　５５ｂ　　押圧部
　５６　　シゴキローラ
　５７　　成形板
　５８　　口栓検出センサー
　６　　内容物供給装置
　６１　　投入パイプ
　７　　口栓
　７ａ　　開口
　７ｂ　　仮溶着点
　８、８－１、８－２　　フィルム

　以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。

　本実施例の無菌充填包装機は、図１および図２に示すように、フィルム供給装置１と、口栓供給装置２と、口栓が付いたフィルムを滅菌する滅菌装置３と、その滅菌液を乾燥させる乾燥装置４と、フィルムを袋状に成形しつつ、成形されたフィルム包装体内に充填された内容物を密封する縦型の充填包装装置５と、充填包装装置５に内容物を供給する内容物供給装置６とを有する。

　また本実施例の無菌充填包装機は、図３に示すような口栓７が付いた内容物入りフィルム包装体を滅菌しながら製造するものである。本例の包装体の形状は、いわゆる３方シール袋である。すなわち、図４のような帯状のフィルム８をその幅中央８ａで折り返して両縁８ｂを熱融着して筒状にし、かつ、フィルム８の上側部分８ｃと下側部分８ｄを熱融着して袋形状にしたものである。また本例では、口栓７が袋の内側面に固着されているタイプを示している。

　口栓７の形態としては、口栓を滅菌するときに過酸化水素水に浸漬するため、浸漬後、過酸化水素水を除去しやすい形状であれば如何なるものでもよい。本例では、図５に示すように口栓７は中心に貫通穴を有する筒状体からなり、筒状体の側壁に貫通穴に連通する複数の開口７ａを設けることで、過酸化水素水の除去を容易にしている。

　次に、無菌充填包装機の動作について説明する。

　フィルム供給装置１からは、無菌環境下にないフィルム切り替え機構１１に装着された２つのフィルムのうち、一方のフィルム８－１が繰り出される。繰り出されているフィルムを使用側のフィルムとする。もう一方のフィルム８－２は、その始端部がフィルム融着機構１２のフィルム押え部材によって保持されている。保持されているフィルムを待機側のフィルムとする。使用側のフィルムが消費されてフィルム終端が近づいた場合、この無菌充填包装機は充填包装装置５の動作を停止させないで待機側のフィルムに切り替えられるように、アキュームレート機構１３を備える。

　フィルム切り替え機構１１のロールフィルムから繰り出されたフィルム８に口栓７が口栓シュータ２１で供給される。そして、フィルム８の面の所定位置に一次溶着機構２２で口栓７の少なくとも一点が仮溶着される。

　口栓７が仮溶着されたフィルム８は、アキュームレート機構１３などの所定の走行経路を通過して、滅菌装置３に供給される。滅菌装置３に供給された口栓付きのフィルム８は、滅菌槽３１で過酸化水素水溶液による滅菌が行われ、さらに乾燥装置４で乾燥された後、充填包装装置５に供給される。

　充填包装装置５は、供給されたフィルム８を、製袋ガイド５１によって半分に折り返し、縦シール機構５２によってフィルム縁部同士を熱融着して筒形状に形成する。筒状に形成されたフィルム８の内部には、投入パイプ６１を介して、内容物供給装置６から供給された滅菌済みの内容物が投入される。

　そして、内容物が投入された筒状のフィルム８を、横シール機構５３によって、フィルム８の長手方向に一定間隔で熱融着することで、内容物が入れられた口栓付フィルム包装体が連続的に製造される。

　以下、無菌充填包装機を構成する各装置について詳述する。

　［フィルム供給装置１］
　図１に示すようにフィルム供給装置１は、ロール状に巻かれたフィルム８－１を保持し、そのフィルム８を繰り出すことによって、次段の滅菌装置３に連続的に供給する。フィルム供給装置１はさらに、ロール状に巻かれたもう１つのフィルム８－２を待機させており、使用側のフィルム８－１の供給が終りに近づいたら、待機側のフィルム８－２を使用側のフィルム８－１と接合して、縦型充填包装装置６へのフィルムの供給が途切れないようにする。

　フィルム供給装置１は、供給するフィルム８の切り替えを行うためのフィルム切り替え機構１１と、使用側のフィルム８－１と待機側のフィルム８－２との接合のためのフィルム融着機構１２と、フィルム切り替え機構１１およびフィルム融着機構１２の所でフィルム８の送りが停止している間も充填包装装置６へはフィルム８が供給できるようにするアキュームレート機構１３と、を有する。

　アキュームレート機構１３は、フィルムの走行経路中に配置された複数のガイドローラ１３１と、レバー１３２に支持された複数のアキュームローラ１３３とを有している。フィルム８をガイドローラ１３１とアキュームローラ１３３とに交互に掛け回すことで、フィルム８は蛇行状に引き回される。レバー１３２は、軸１３４を中心にして矢印Ａのように揺動自在に支持されており、レバー１３２を揺動させることで、フィルム８の経路長が変化する。これによって、フィルム同士の接合動作中などにフィルムの繰り出しが停止されている間であっても、アキュームレート機構１３に蓄えられているフィルム８を送り出し、充填包装装置６側へ供給することができる。

　またアキュームレート機構１３の下流側には、フィルム供給装置１から供給されてきたフィルム８を滅菌装置３と乾燥装置４を経て縦型充填包装装置５へ送るための複数の送りローラ１４が配置されている。

　さらにアキュームレート機構１３の上流側には、ローラとの間にフィルム８を挟み込んでアキュームレート機構１３側へ送り出すための駆動ローラ１５が設置されている。駆動ローラ１５は、フィルム８の送り量を高精度に制御できるようにサーボモータを使って回転される。

　［口栓供給装置２］
　口栓供給装置２は、搬送されるフィルム８の所定位置に口栓７を案内する口栓シュータ２１と、口栓シュータ２１の先端にある一つの口栓７をフィルム８の面の所定位置に仮溶着する一次溶着機構２２とを有する。口栓シュータ２１の先端と一次溶着機構２２は、フィルム融着機構１２とアキュームレート機構１３の間を搬送されていくフィルム８を挟んで対向する位置にある。

　図６に無菌充填包装機の左側面から見た口栓シュータ２１の構成図を示し、図７に無菌充填包装機の正面から見た口栓シュータ２１および一次溶着機構２２の拡大図を示す。

　図６のように口栓シュータ２１は、口栓フィーダ（不図示）から供給された口栓７におけるフランジ部分を収納保持しながら複数の口栓７を一列に整列させて下流側に案内する部材であり、無菌充填包装機の上方から鉛直下方に延びている。口栓シュータ２１は、搬送されてくるフィルム８の面に溶着させる口栓７の面をフィルム８の面に向けている。

　口栓シュータ２１の下端部（先端部）は曲げられて水平に近い斜めに設置されている。これにより、搬送されてくるフィルム８の面の、口栓７を固着すべき場所（図４参照）に、口栓７の位置が定まり易くなっている。なお、口栓シュータ２１の曲がり部分の直ぐ上流に、連続する口栓７を一個ずつ切り離して口栓シュータ２１の先端側に落とし込むための切り出し機構２３が設置されていることが望ましい。

　さらに、一次溶着機構２２は、図７に示すように、口栓シュータ２１の最先端に配置された一つの口栓７の位置に対しフィルム８を間に置いて対向するように設けられている。一次溶着機構２２は、口栓シュータ２１先端の口栓７に対して進退可能なヒータ部２２ａを有する。ヒータ部２２ａは所定の温度に制御されている。したがって、フィルム８の搬送を一時停止させ、ヒータ部２２ａを伸ばしてフィルム８を口栓７に押し付けることで、フィルム８の面に口栓７を溶着することができる。

　この溶着工程では、フィルム８に対向している口栓７の面のうちの一部（本例では２点）をフィルム８に溶着する。後に詳しく述べるが、全面溶着でなく点溶着としたのは、フィルム８が送りローラ１４の外周を回されて通過するときや製袋ガイド５１の縁部５１ｃを通過するときに、通過し易く、そして口栓７がフィルム８から剥がれないようにする為である。なお最終的には、縦型充填包装装置５の内部で、フィルム８に対向している口栓７の面全体が完全にフィルム８の面に溶着される。

　一次溶着機構２２と駆動ローラ１５の間のフィルム８の移動経路には、フィルム８に口栓７が溶着されたことを確認する口栓検出センサー２４が設置されている。

　この無菌充填包装機では最終的に製造される複数の内容物入り包装体はすべて同じ袋長を有するので、フィルム８の送り方向における口栓７の溶着ピッチは一定でなければならない。本実施例では、駆動ローラ１５をサーボモータにより回転制御しているので、フィルム８の送り量を高精度に制御でき、その結果、フィルム８に対する複数の口栓７の溶着位置間隔を一定にすることができる。

　さらに、口栓７の仮溶着後フィルム８を一定量送って停止させたときに当該口栓が来る予定の位置に、口栓検出センサー２４を設置しておくことで、口栓７の配置ピッチが一定であるかどうかも確認できる。

　次に、フィルム８の搬送経路に設けられている送りローラ１４について詳述する。

　本発明は、ロールフィルムから繰り出されたフィルム８に口栓７を付けた状態で、これをフィルム供給装置１から、後述の滅菌装置３、乾燥装置４、および充填包装装置５の中へ順次移動させている。したがって、フィルム８が通る経路に配置された送りローラ１４は、口栓７を通過できる形状に加工されている。

　なお、送りローラ１４には、フィルム８の口栓７が付いた側の面が接するローラと、フィルム８の口栓７が付いていない側の面が接するローラとがある。そのため、送りローラ１４は図１に示すように、第一のローラ１４－１と第二のローラ１４－２の少なくとも２種類がある。第二のローラ１４－２は、フィルム８の口栓７が付いた側の面が接触する送りローラであり、口栓７を通過できる加工が施されているため、第一のローラ１４－１に比べてローラ径が大きい。

　図８にフィルム８の口栓７が付いた側の面が接する送りローラ１４－２の断面構成例を示す。図８（ａ）の例は送りローラ１４－２の回転軸がローラ本体と一体に構成されたものであり、図８（ｂ）の例は、送りローラ１４－２の回転軸がローラ本体とは別に構成されたものである。

　図８（ａ）（ｂ）に示すように、送りローラ１４－２の、フィルム８の口栓７が通過する部分の外径が、その他の部分より細くなっている。つまり、送りローラ１４－２の周面に、フィルム８の口栓７を避ける凹み１４ａが形成されている。したがって、フィルム８とともに口栓７は送りローラ１４－２の外周を回って通過できる。

　また、口栓７が２点でフィルム８に仮溶着されているので、フィルム８の口栓７が付いていない側の面が送りローラ１４－１の周面と接触しながらフィルム８が送りローラ１４－１の外周を回って通過するとき、移動する口栓７に無理な力がかからず、口栓７がフィルム８から剥がれない。

　［滅菌装置３］
　滅菌装置３は、図１に示すように、フィルム供給装置１から供給された、口栓７が付いたフィルム８を滅菌する。ここでは滅菌液として過酸化水素水溶液を用いている。過酸化水素水溶液は、滅菌槽３１に満たされている。滅菌槽３１には、互い違いに配置された複数の送りローラ１４を有するローラユニットが出し入れ自在に設けられている。これらの送りローラ１４にフィルムを交互に掛け回すことでフィルム８が蛇行状に引き回される。

　図１に示すように過酸化水素水溶液で満たされた滅菌槽３１内に上記ローラユニットを設置した状態で無菌充填包装機を運転すると、口栓７が付いたフィルム８は過酸化水素水溶液に浸漬されながら送られる。これによって、口栓７およびフィルム８が同時に滅菌される。

　［乾燥装置４］
　乾燥装置４は、フィルム８が滅菌装置３を通過することによって口栓７およびフィルム８に付いた過酸化水素水溶液を、温風を吹き付けることによって乾燥させる。

　乾燥装置４は、図１に示すように、口栓７を専ら乾燥させる口栓乾燥室４１と、フィルム８を専ら乾燥させるフィルム乾燥室４２とを有する。

　口栓乾燥室４１およびフィルム乾燥室４２が、この順番で、滅菌装置３から充填包装装置５までのフィルム搬送経路に沿って配置されている。

　口栓乾燥室４１内には、フィルム８の一方の面に仮溶着された口栓７へ温風を集中的に吹き付ける送風器４１１が設置されている。さらにフィルム乾燥室４２内には、フィルム８を挟んで対向する一組の送風器４２１が複数組設置されている。送風器４２１は、対向する送風器４２１間を通過するフィルム８の両面のフィルム幅方向全体に亘って温風を吹き付けられるように長尺状に構成されている。

　［充填包装装置５］
　充填包装装置５は、滅菌装置３および乾燥装置４を経た滅菌済みの口栓付きフィルム８と、内容物供給装置６から供給された内容物とを用いて、内容物入りフィルム包装体を製造する。なお、滅菌済みの口栓付きフィルム８から内容物入りフィルム包装体にするまでの機構や部品等は、滅菌環境下の室内に配置されている。

　充填包装装置５としては、図１および図２に示すような、少なくとも製袋ガイド５１、縦シール機構５２、および横シール機構５３を有する一般的な縦型充填包装装置を用いることができる。

　製袋ガイド５１は、乾燥装置４を経たフィルム８を、その長手方向に沿って半分に折り返されることによって両側縁部が一致するように成形しつつ、下方に導く。製袋ガイド５１の下方には、上方から下方へのフィルム８の送りを補助する補助送りローラ５４が配置されている。

　図９および図１０に製袋ガイド５１の構成を示す。特にこれらの図は、口栓７が付いたフィルム８が製袋ガイド５１に沿って送られながら筒状に成形されていく様子を示している。

　まず、図９の図面左側（充填包装装置５から見て乾燥装置４が配置されている側）よりフィルム８が、製袋ガイド５１の斜面５１ａに沿って送られてくる。このとき、フィルム８の口栓７が付いている面は製袋ガイド５１とは反対側、すなわち上を向いている（図９（ｂ）参照）。また、フィルム面に対して仮溶着した口栓７の２つの仮溶着点７ｂは、フィルム８の送り方向でもあるフィルム長手方向に対して約４５度傾いた方向にある（図９（ａ）参照）。この仮溶着点の位置は、一次溶着機構２２のヒータ部２２ａ（図７参照）での溶着位置で定められている。

　製袋ガイド５１の斜面５１ａに沿って送られてきたフィルム８は、製袋ガイド５１の筒状穴５１ｂの中に落し入れられつつ半分に曲げられて筒形状とされ、下方に送られる（図９（ｂ）、図１０（ａ）参照）。このとき、フィルム８が製袋ガイド５１の筒状穴５１ｂの縁部５１ｃで折り返されて、斜面５１ａでは上方を向いていたフィルム８の面が対面する。この結果、口栓７は、筒形状に形成されたフィルム８の内側に配置される。

　また、図１０（ａ）に示すようにフィルム８が製袋ガイド５１の筒状穴５１ｂに入り込むとき、フィルム８にかかる張力で、フィルム８の口栓７が付いていない側の面が製袋ガイド５１の縁部５１ｃに押し付けられつつ移動する。このとき、口栓７の２つの仮溶着点７ｂの位置は図１０（ｂ）に示すように縁部５１ｃ上に同時に達するようになっている。

　このため、溶着点７ｂに無理な力がかからず、口栓７がフィルム８の面から剥がれない。この作用を得るために、本実施例では図９（ａ）に示したように、口栓７の２つの溶着点７ｂがフィルム長手方向に対して約４５度傾いた方向に配置されている。しかしこの配置角度は製袋ガイド５１の形状において適宜変更される角度である。

　さらに本実施例では、製袋ガイド５１の縁部５１ｃの口栓通過部分に凹み５１ｄが形成されている（図９（ｃ）、図１０（ａ）参照）。これにより、フィルム８の口栓７が付いた部分が製袋ガイド５１の縁部５１ｃを通過するとき口栓７の仮溶着点７ｂが縁部５１ｃに接しないため、フィルム面からの口栓７の剥がれを確実に防止することができる。

　なお、上述したように口栓７は２点でフィルム８に仮溶着されていたが、仮溶着点７ｂの数は必ずしも２点に限定されず、１点での仮溶着であってもよい。しかし、１点の場合、仮溶着点７ｂの面積、口栓７の重さ、フィルム８の厚みや硬さなどによっては口栓７の部分が送りローラ１４の外周や製袋ガイド５１の縁部５１ｃを通過するときに、口栓７が１つの溶着点を中心に動き、口栓７がフィルム面から剥がれてしまう懸念がある。したがって、このような懸念が起きない、仮溶着点７ｂの面積、口栓７の重さ、フィルム８の厚みや硬さの場合は１点での仮溶着でもよいが、本実施例のように所定方向に配置された２点での仮溶着が望ましい。

　また、製袋ガイド５１の斜面５１ａの上方であって、かつ、フィルム８の口栓７が付いた部分が通過する位置の上方には、フィルム８上に口栓７が有ることを確認する口栓検出センサー５８が設置されている。口栓検出センサー５８は例えば光透過型センサーである。

　一般に、光を透過する透明や半透明のフィルムを送りながら袋を作る場合、フィルムにレジマークを付けておき、このレジマークを基準にフィルムの送りが制御されている。本実施例は、文字やマーク等が無い全く無地のフィルム８を使用しても、フィルム８に付けた口栓７をレジマーク代わりに使って口栓検出センサー５８で検出することにより、正確なフィルム送りを実施することができる。なお、後述する二次溶着機構５５の位置までのフィルム送り量は、口栓検出センサー５８での口栓７の検出を基準に制御される。

　次に、製袋ガイド５１の下流側の機構について述べる。

　図１および図２を参照すると、製袋ガイド５１と補助送りローラ５４との間には、二次溶着機構５５と、縦シール機構５２とが配置されている。本実施例では製袋ガイド５１と縦シール機構５２の間に二次溶着機構５５が配置されているが、二次溶着機構５５は、投入パイプ６１の内容物吐出口から製袋ガイド５１までの間であれば、どこに設置されていてもよい。

　二次溶着機構５５は、フィルム８に２点で仮溶着されている口栓７について、口栓７のフィルム側の面全体をフィルム８に完全に溶着するものであり、ヒータ部５５ａと、フィルム８の口栓７が付いた部分をヒータ部５５ａに押し付ける押圧部５５ｂとを有する。ヒータ部５５ａは所定の温度に制御されている。本機構は、フィルム８の送りを一時停止させ、押圧部５５ｂを伸ばして、フィルム８の口栓７が付いた部分をヒータ部５５ａに押し付けることで、フィルム８の面に対向している口栓７の面全部をフィルム８に完全に溶着することができる。

　縦シール機構５２は、製袋ガイド５１によって一致させられたフィルム８の縁部分の通過経路を間において対向配置された一対の縦シールバー５２１を有する。一対の縦シールバー５２１のうち少なくとも一方には、電熱ヒータといった加熱手段（不図示）が内蔵されている。縦シールバー５２１は、フィルム８の対面した縁部同士を、フィルム８の送りに同期して一定のタイミングで間欠的に加圧および加熱するように駆動される。これによって、折り返されて一致したフィルム８の縁部同士がフィルム８の長手方向全体にわたって熱融着され、筒状のフィルムが形成される。また、このように筒状に形成されたフィルム内に、内容物供給装置６の投入パイプ６１から内容物が投入される。

　横シール機構５３は、投入パイプ６１の先端（内容物吐出口）の下方においてフィルム８を間において対向配置された一対の横シールバー５３１を有し、フィルム８をその幅方向（フィルム送り方向に直角な方向）に沿って、かつ全幅にわたって熱融着する。フィルム８の送りに同期して横シールバー５３１を一定のタイミングで間欠的に駆動することで、フィルム８にはその全幅にわたる横シール部が、フィルム８の長手方向に一定の間隔で形成される。これによって、筒状のフィルム内に投入された内容物が封止される。

　上下に隣り合う２つの横シール部によって区画されたフィルム部分が１つの包装単位となる。横シール機構５３は、フィルム８を横シール部において幅方向に沿って切断するためのカッタ（不図示）をさらに備えていてもよい。カッタにより横シール部ごとにフィルム８を切断することにより、個々の包装単位に分離されたフィルム包装体（内容物が入っている口栓付フィルム包装体）が得られる。カッタは、一対の横シールバーのうちの一方に内蔵されていてもよいし、横シールバー５３１とは別のユニットとして構成されていてもよい。

　充填包装装置５は、上述した各構成要素の他に、一対のシゴキローラ５６および一対の成形板５７を有することが好ましい。

　一対のシゴキローラ５６は、投入パイプ６１の下方に、フィルム８の通過経路を間において対向配置されている。シゴキローラ５６は、フィルム８を下方に送る向きに回転するとともに、互いに開閉するように対向移動可能に設けられている。またシゴキローラ５６は、閉じたときにフィルム８をその全幅にわたって加圧することができる長さを有している。

　内容物がシゴキローラ５６よりも高い位置まで投入されている状態でシゴキローラ５６を閉じることにより、フィルム８はシゴキローラ５６の加圧力で押しつぶされて、内容物が上下に分離される。シゴキローラ５６を閉じたまま回転させると、シゴキローラ５６よりも上方の内容物はシゴキローラ５６の上方に溜まったままで、シゴキローラ５６によって筒状のフィルム８が押し潰されつつ、シゴキローラ５６よりも下方の内容物のみがフィルム８とともに送られる。シゴキローラ５６で押し潰されたフィルム８の部分を横シール機構５３で熱融着することで、空気が混入されていないフィルム包装体が製造される。

　一対の成形板５７は、シゴキローラ５６と横シール機構５３との間において、互いに接近する方向および離間する方向に対向移動可能に、フィルム８を間において対向配置されている。成形板５７は、フィルム８の内容物が充填された部分を所定の対向間隔で挟んでフィルム８の膨らみを抑制することで、フィルム８の内容物が投入された部分の形を整える。これによって、内容物の容量のばらつきが抑えられる。その上、筒状に形成されたフィルム８の両側縁部が、充填された内容物の重さで屈曲することも軽減されるので、筒状のフィルム８をシゴキローラ５６で押し潰して横シール機構５３で熱融着する段階でフィルム８にしわが発生しにくい。

　内容物が軽量であったり、内容物の容量に対する要求が厳しくなかったりする場合など、フィルム８の膨らみを抑制する必要性が低い場合は、成形板５７は必ずしも配置しなくてよい。

　「内容物供給装置６」
　内容物供給装置６は、フィルム包装体内に充填すべき内容物を、必要に応じて、適宜調整して、充填包装装置５に供給する。

　内容物供給装置６は、充填包装装置５にて成形されるフィルム包装体の中へ内容物を投入する投入パイプ６１を備えている。

　本実施例では、充填包装装置５にてフィルム８が折り返されて図３に示すようなフィルム包装体に成形されるとき、口栓７はフィルム包装体の内側面の中央に位置する。このような口栓付きフィルム包装体の中へ内容物を投入するため、投入パイプ６１は、フィルム８と共に縦型充填包装装置５を上部から下方向へ移動する口栓７と干渉しないように設置することが望ましい。

　そのため、投入パイプ６１は、口栓７の移動経路を避けるように設けられている。図１の例では投入パイプ６１は口栓７の移動経路を挟むように２本設けられている。しかし、フィルム８の送りとともに口栓７の移動を妨げない位置であれば投入パイプ６１の数は１本でも２本以上であってもよい。

　以上、無菌充填包装方法および当該方法を実施する機械を説明し、特に充填包装の工程については縦型充填包装装置を例にして説明したが、本発明はこれに拘泥されない。したがって、製造する包装体の形状はいわゆる３方シール袋に限られない。上下左右の４辺にシール部を有する４方シール袋や、袋を立てて置くことができるスタンディング袋などを製造する場合にも本発明を適用することができる。

　つまり、フィルムに口栓を溶着して、フィルムと口栓の滅菌を同時に実施してから、口栓付フィルム包装体を作るという技術思想の範囲内において、上記実施例の構成や形状には如何なる変更をすることが可能である。

　また本発明は、口栓が包装体の内側面に固着されているタイプだけでなく、包装体の外側面に口栓が固着されているタイプの製造にも応用できる。

Claims (13)

1. 　帯状のフィルムを送り出すフィルム供給装置と、
   　送り出された前記フィルムの所定の位置に口栓を供給する口栓供給装置と、
   　前記口栓を前記フィルムの所定の位置に溶着する溶着装置と、
   　前記フィルム供給装置の側から送られた前記口栓が付いた前記フィルムを滅菌液に浸漬させる滅菌装置と、
   　前記滅菌装置の側から送られた前記口栓が付いた前記フィルムを袋状に成形しつつ、成形された口栓付フィルム包装体内に内容物を充填し密封する充填包装装置と、
   　を有する滅菌充填包装機。
2. 　前記フィルムを掛け回して通過させる複数の送りローラを有し、
   　前記フィルムの前記口栓が付けられた側の面が接触する前記送りローラの周面に、前記フィルムに付いた前記口栓を通過させるための凹みが形成されている、請求の範囲１に記載の滅菌充填包装機。
3. 　前記充填包装装置が、前記フィルムが半分に折り曲げられて筒形状に成形されるように前記フィルムが通過する製袋ガイドを備え、
   　前記製袋ガイドの、前記フィルムの前記口栓が付いている部分が通過する部分に凹みが形成されている、請求の範囲１または２に記載の滅菌充填包装機。
4. 　前記溶着装置として、前記口栓の前記フィルムに対向する側の面を点で前記フィルムの面に溶着する一次溶着機構と、前記口栓の前記フィルムに対向する側の面の全部を前記フィルムの面に溶着する二次溶着機構と、を備えており、
   　前記一次溶着機構は、前記口栓供給装置から供給された前記口栓に前記フィルムを間において対向配置されており、
   　前記二次溶着機構は前記充填包装装置のフィルム成形部から内容物充填口までの間に配置されている、請求の範囲１から３のいずれかに記載の滅菌充填包装機。
5. 　前記一次溶着機構は、前記口栓の前記フィルムに対向する側の面を前記フィルムの面に２点で仮溶着する、請求の範囲４に記載の滅菌充填包装機。
6. 　前記一次溶着機構は、前記フィルムの面に対して仮溶着された前記口栓の２つの溶着点が前記製袋ガイドの筒状穴の縁部に沿った方向に配置されるように、前記フィルムと前記口栓を溶着する、請求の範囲５に記載の滅菌充填包装機。
7. 　前記一次溶着機構は、前記フィルムの面に対して仮溶着された前記口栓の２つの溶着点が前記フィルムの送り方向でもあるフィルム長手方向に対して所定の角度で傾いた方向に配置されるように、前記フィルムと前記口栓を溶着する、請求の範囲５または６に記載の滅菌充填包装機。
8. 　前記充填包装装置は、前記フィルムに付けられた前記口栓を検出する口栓検出センサーを有し、該口栓検出センサーでの前記口栓の検出を基準に前記充填包装装置内での前記フィルムの送り量を制御する、請求の範囲４から７のいずれかに記載の滅菌充填包装機。
9. 　前記滅菌装置と前記充填包装装置の間における前記フィルムの経路において、前記口栓が付いた前記フィルムに風を吹き付けて、前記口栓および前記フィルムに付着した前記滅菌液を乾燥させる乾燥装置をさらに有する、請求の範囲１から８のいずれかに記載の滅菌充填包装機。
10. 　帯状のフィルムの所定の位置に口栓を供給し溶着する溶着工程と、
    　前記溶着工程を経た前記口栓が付いた前記フィルムを滅菌液に浸漬させる滅菌工程と、
    　前記滅菌工程を経た前記口栓が付いた前記フィルムを袋状に成形しつつ、成形された口栓付フィルム包装体内に内容物を充填し密封する充填包装工程と、
    　を有する滅菌充填包装方法。
11. 　前記フィルムを複数の送りローラに掛け回して搬送している方法であって、
    　前記溶着工程は、前記口栓の前記フィルムに接する側の面の一部を溶着する一次溶着工程と、前記口栓の前記フィルムに接する側の面の全部を溶着する二次溶着工程とを有し、
    　前記一次溶着工程は前記フィルムに初めて前記口栓を溶着するときに実施され、前記二次溶着工程は前記充填包装工程中であって内容物充填前に実施される、請求の範囲１０に記載の滅菌充填包装方法。
12. 　前記フィルムに付けられた前記口栓を検出し、該口栓の検出を基準に前記フィルムの送り量を制御する、請求の範囲１０または１１に記載の滅菌充填包装方法。
13. 　前記滅菌工程と前記充填包装工程の間に、前記滅菌工程を経た前記口栓が付いた前記フィルムに風を吹き付けて、前記口栓および前記フィルムに付着した前記滅菌液を乾燥させる乾燥工程をさらに有する、請求の範囲１０から１２のいずれかに記載の滅菌充填包装方法。

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