WO2019182165A1

WO2019182165A1 - 複数列充填包装方法、複数列充填包装機および充填包装体

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Publication number: WO2019182165A1
Application number: PCT/JP2019/015159
Authority: WO
Inventors: 二瀬　克規
Original assignee: 株式会社悠心
Priority date: 2018-04-13
Filing date: 2019-04-05
Publication date: 2019-09-26
Also published as: US20210039818A1; EP3778405A4; US11279509B2; JP2019206389A; EP3778405A1; JP6474517B1

Abstract

横シール部への縦シワの発生を抑制すると共に、被包装物の容量効率の高い包装体を複数列で同時に製造することのできる複数列充填包装方法、複数列充填包装機および充填包装体を提供すること。【解決手段】長手方向に繰り出されるプラスチックフィルムに、その長手方向に連続的に縦シールすることにより、１の広幅筒状体を連続的に得る広幅筒状体形成工程と、前記広幅筒状体の幅方向の１以上の位置を、長手方向に連続的にヒートシールして境界縦シールすると共に、その境界縦シール部を長手方向に連続的に切断し、該広幅筒状体を並列する複数の狭幅筒状体列に切り離して独立させるシールアンドカット工程と、切り分けられて独立して走行するそれぞれの前記狭幅筒状体列に対し、被包装物を充填しながら長手方向に所定の間隔をおいて横シールを施すことにより、包装体を連続的に製袋していく製袋工程と、を有すること。

Description

複数列充填包装方法、複数列充填包装機および充填包装体

　この発明は、長尺のプラスチックフィルムを製袋して、液状や粘稠状、粉粒状等の被包装物を充填包装して包装体を製造する方法およびその充填包装機、充填包装体に関する。とくには、一の充填包装機にて連続して複数の包装体を同時に並列して製造することのできる複数列充填包装方法、複数列充填包装機および充填包装体に関する。

　飲食物や調味液、医薬品、化学品等の液状物、粘稠物もしくは粉・粒状物からなる被包装物を、軟質のプラスチックフィルムを複数列で同時に並行して、袋状に成形しながら充填包装することのできる多列充填包装機の一例としては、引用文献１に記載されたようなものがある。

　この多列充填包装機では、１条の幅広のプラスチックフィルムを４列あるいはそれ以上の複数列に切り分けてから、各列独立した狭幅のプラスチックフィルムを用いて、複数列を独立させた状態のまま製袋し、そして被包装物の充填を行うことで、４方シール形の包装袋が多列で製造されるように構成されている。

特開２０１５－２１７９４４号公報

　上記特許文献１の多列充填包装機では、複数列の独立した狭幅のプラスチックフィルムそれぞれについて幅方向の中央位置で二つに折り畳んだ後、重畳する端縁部に縦シールを行うこととしている。ただし、このような充填包装機では、狭幅のプラスチックフィルムを、端縁部どうしが正確に重なり合うように案内し、折り返すことが非常に難しく、シール不良が発生しやすいという問題点があった。

　そのため、１条の幅広のプラスチックフィルムを二つに折り畳み、複数列で縦シール部を形成して複数列の筒状部が横に連なって一体となったままの各筒状部に対し、それぞれ被包装物の充填と横シールを行った後に、包装体毎に切り分けている。この場合には、横に繋がった複数列の筒状体に対して同時に、一対の横シールロールによって挟持して横シールを行っているため、複数列の筒状部はそれぞれ被包装物で膨らんだ状態にあり、包装用プラスチックフィルム全体が幅方向に広がることができず、相対的に多くの充填量を確保できないという致命的な欠陥がある他、横シール部に被包装物が挟み込まれたり、縦シワが入りやすくなったり、シール強度が不足して被包装物の漏れ出しや破袋が生じるという問題点があった。

　また、従来の多列充填包装機は、複数の包装体を同時に製造することができるため、包装体を高い生産効率で製造することができるという特徴を有している。しかしながら、多列充填包装機によって製造される包装体の多くは、４方が縦シール部と横シール部によって囲繞された４方シール形の包装体であるため、一辺が折返し部（非シール部）からなる３方シール形の包装体に比べて、多量のフィルムを必要とすると共に、４方に設けられたシール部（シール幅：５～２０ｍｍ程度）によって厚み方向への膨らみ（自由度）が拘束されるため、被包装物の容量効率（被包装物の充填量／包装袋の外寸）が低いという欠点があった。

　そこで、本発明では、横シール部への縦シワの発生を抑制することができると共に、被包装物の容量効率の高い包装体を複数列で同時に製造することのできる複数列充填包装方法、複数列充填包装機および充填包装体を提供することを目的とする。

　上記目的を達成するため、本発明は、プラスチックフィルム製包装袋内に被包装物を充填してなる充填包装体を、複数列同時に連続して製造するための包装方法であって、広幅筒状体形成工程と、シールアンドカット工程と、製袋工程と、を有し、前記広幅筒状体形成工程は、長手方向に連続して繰り出される１枚のプラスチックフィルムを幅方向に折り返して重ね合わせ、その少なくとも非折返し側端部どうし、または、連続して繰り出される２枚のプラスチックフィルムの両側端部どうしをそれぞれ、一対の縦シールロールによって長手方向に連続的に縦シールして一の広幅筒状体を形成する工程であり、前記シールアンドカット工程は、長手方向に連続的に繰り出される前記広幅筒状体の幅方向の１以上の位置に、一対のシールアンドカット縦ロールによって、境界縦シール部を連続的に形成すると共に、その境界縦シール部の幅方向中央部を長手方向に連続的に切断し、該広幅筒状体を並列する複数の狭幅筒状体列に切り離す工程であり、前記製袋工程は、切り分けられて独立して走行するそれぞれの前記狭幅筒状体列に対し、被包装物を充填しながら長手方向に所定の間隔をおいて横シールを施すことにより、包装体を連続的に製袋する工程であり、前記境界縦シール部は、前記一対のシールアンドカット縦ロールによって、それぞれの狭幅筒状体列の側に０．３ｍｍ以上３．０ｍｍ以下のシール幅が残るように切り離すことを特徴とする複数列充填包装方法を提案する。

　なお、本発明の上記複数列充填包装方法については、さらに下記のような構成にすることがより好ましい解決手段を提供できると考えられる。即ち、前記境界縦シール部は、切断位置となる幅方向中央部に非シール域が残るように前記一対のシールアンドカット縦ロールによってシールしカットすることである。

　また、本発明は、プラスチックフィルム製包装袋内に、被包装物を充填してなる充填包装体を、複数列同時に連続して製造する複数列充填包装機であって、一対の縦シールロールと、一対のシールアンドカット縦ロールと、一対の横シールロールと、を備え、前記一対の縦シールロールは、長手方向に連続して繰り出される１枚のプラスチックフィルムを幅方向に折り返して重ね合わせ、その少なくとも非折返し側端部どうし、または、連続して繰り出される２枚のプラスチックフィルムの両側端部どうしをそれぞれ、長手方向に連続的に縦シールして１の広幅筒状体を連続的に形成するものであり、前記一対のシールアンドカット縦ロールは、長手方向に連続的に繰り出される前記広幅筒状体の幅方向の１以上の位置を、長手方向に連続的にヒートシールして境界縦シール部を形成すると共に、その境界縦シール部の幅方向中央部を長手方向に連続的に切断して、該広幅筒状体を並列する複数の狭幅筒状体列に切り分けて独立させる際、前記境界縦シール部が、それぞれの狭幅筒状体列の側に０．３ｍｍ以上３．０ｍｍ以下のシール幅が残るように切り離すものであり、前記一対の横シールロールは、切り分けられて独立して走行するそれぞれの前記狭幅筒状体列に対し、被包装物を充填しながら長手方向に所定の間隔をおいて横シールを施して包装体を連続的に製袋するものであることを特徴とする複数列充填包装機を提案する。

　なお、本発明の上記複数列充填包装機については、さらに下記のような構成にすることがより好ましい解決手段を提供できると考えられる。即ち、
（１）前記横シールロールはそれぞれ、その周方向に等間隔に位置する複数本のヒートシールバーを有し、該横シールロールの少なくとも一方の、ヒートシールバーに注出口形成用の窪み部を設けてなること、
（２）前記シールアンドカット縦ロールは、少なくとも一方の周面が山形に突出し、該山形部分による加熱および加圧によって前記境界縦シール部の形成と共に、該境界縦シール部の幅方向中央部をシールしカットすることにより、前記広幅筒状体を複数の前記狭幅筒状体列に切り離すロールであること、
（３）前記シールアンドカット縦ロールは、切断位置となる前記境界縦シール部の幅方向中央部に、非シール域が残るようにシールしカットするものであること、
（４）前記シールアンドカット縦ロールと前記横シールロールとの間に、一対の絞りロールを配設してなること、
（５）前記横シールロールによって連続して製袋された包装体を、前記横シール部位置で一体または複数体ずつに切り離す、切り離し手段を備えること、
である。

　さらに本発明は、前記複数列充填包装機によって製袋されたプラスチックフィルムフィルムからなる包装袋内に、液状被包装物を充填してなる充填包装体を複数列で同時に製造してなるものであって、前記包装袋は、左右縦シール部と上下横シール部によって囲繞されており、その左右縦シール部いずれか少なくとも一方のシール幅が、０．３ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であることを特徴とする充填包装体を提案する。

　なお、本発明の上記充填包装体については、さらに前記上下横シール部の少なくとも一方に、非シール部分からなる注出通路が設けられていることが好ましい。

　本発明の複数列充填包装方法および複数列充填包装機によれば、まずプラスチックフィルムからなる１の広幅筒状体を製造した後、該広幅筒状体に、シールアンドカット縦ロールによって複数列で長手方向に連続的に境界縦シールを形成すると共に、該境界縦シール部分の幅方向中央位置を長手方向に連続して切断して複数の狭幅筒状体列に切り分け、そのそれぞれ独立した狭幅筒状体列に対し、被包装物を一対の横シールロールによって絞り出しながら横シールして充填包装する。これにより、狭幅筒状体列はそれぞれ、並列する他の狭幅筒状体列によって拘束されることがなく独立し、横シール時に幅方向（横方向）へ自由に変形することができるため、横シール部内への被包装物の挟み込みと縦シワの発生を抑制することができる。

　また、本発明によれば、前記したように１の広幅筒状体に、シールアンドカット縦ロールを用いて複数列で長手方向に連続して境界縦シール部を形成すると共に該境界縦シール部の幅方向中央位置を長手方向に連続して切断することで、切断位置の位置決めが容易になり、境界縦シール部を、前記狭幅筒状体列のそれぞれに０．３ｍｍ以上３．０ｍｍ以下のシール幅を残して切り離すことが可能になる。

　そのため、前記狭幅筒状体列に横シール部を施すことによって製造される充填包装体の、前記境界縦シール部によって構成される左右の縦シール部は、従来よりも狭幅となり、プラスチックフィルムの使用量を約２０％削減することができる。さらに、本発明によれば、包装体が左右の縦シール部による拘束を受けることがないため、厚み方向に自由に膨らむことができ、その結果、三方シール形の包装体と同等およびそれ以上の容量効率を達成することが可能になると共に、フィルムの使用量の削減や製造コストの低減を果たすことができる。

　また、従来の多列充填包装機では、複数列で形成される各縦シール部のシール幅が広幅（５ｍｍ超）であったため、該縦シール部の冷却に時間がかかり、高い温度のまま横シール手段へと繰り出されていた。そのため、縦シール部と重なる横シール位置においては、温度が高くなりすぎて、プラスチックフィルムが過剰に溶融して流動し、ピンホール等の不具合が発生する原因となっていた。

　これに対し、本発明によれば、上記したように境界縦シール部を、シールアンドカット縦ロールによって、独立した狭幅筒状体列のそれぞれに０．３ｍｍ以上３．０ｍｍ以下のシール幅を残して切り離すことができるため、横シールロールに繰り出される狭幅筒状体列の側端部に位置する境界縦シール部が狭幅で、早く冷却することができる。そのため、横シール時におけるプラスチックフィルムの過剰な溶融が抑制され、ピンホール等の不具合の発生を阻止することができる。

　また、本発明の複数列充填包装機によれば、前記シールアンドカット縦ロールと前記横シールロールとの間に、一対の絞りロールを設けることで、被包装物の充填量を調整することができると共に、横シールロールに繰り出される狭幅筒状体列の形状を安定化させて横シール部における被包装物の挟み込みと縦シワの発生をより一層、抑制することができる。

　また、本発明によれば、一対の前記シールアンドカット縦ロールの、少なくとも一方の周面を山形に突出させ、該山形部分を介して広幅筒状体をヒートシールしながら切断するようにしたことで、切断位置の位置決めが不要であると共に、切断位置の両側にそれぞれ、各狭幅筒状体列をそれぞれ区画するように、０．３ｍｍ以上３．０ｍｍ以下の狭幅の縦シール部を形成することができる。

　さらに本発明では、前記一対の横シールロールがそれぞれ、その周方向に等間隔に位置する複数本のヒートシールバーを有し、該横シールロールの少なくとも一方のヒートシールバーに窪み部を設けたことで、横シール部が、該窪み部に相当する位置に非シール部分を残してヒートシールされることになる。そのため、本発明によれば、横シール部の形成と同時に、該横シール部内に、前記非シール部分からなる被包装物の注出通路を形成することができる。

本発明の複数列充填包装機の一実施形態を示す模式図である。本発明の複数列充填包装機に用いるシールアンドカット縦ロールの一実施形態を示す端面図である。本発明の複数列充填包装機に用いる横シールロールの他の一実施形態を拡大して示す図である。（ａ）は図３の横シールロールを具える複数列充填包装機によって製造される包装体を示す正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ位置における端面図である。本発明の複数列充填包装機の他の一実施形態を示す模式図である。

　図１は、この発明に係る複数列充填包装機の一実施形態を示す模式図であり、図面に示すところに基づいて、この発明の複数列充填包装方法、複数列充填包装機および得られる充填包装体について説明する。

　図１に示す複数列充填包装機では、例えば、一軸もしくは二軸延伸したポリエチレンテレフタレートフィルム層やナイロン樹脂フィルム層等からなるベースフィルム層と、無延伸のポリエチレン層やポリプロピレン層等からなるシーラント層とを積層してなるプラスチックフィルムＦが巻回されているフィルムロールＲから、該プラスチックフィルムＦを、上方から下方に向かって連続的に繰り出し走行させながら、その走行中にガイドロッド１で案内しつつ、プラスチックフィルムＦを、シーラント層が互いに向かい合わせになるように幅方向に折り返し、その両側端部同士を重ね合わせる。

　次に、前後で一対の縦シールロール２（水平面内で、図の前後方向で平行に延在する。図では手前側に位置する前方側のものだけを示す。）によって上記のように折り返して重ね合わせたプラスチックフィルムＦの両側端部を挟持しつつ、該縦シールロール２によって加熱、加圧することで、縦シールロール２の回転下で、そのシーラント層どうしを長手方向（縦方向）に連続して融着接合させて縦シール部４を形成し、これによって広幅筒状体５を形成する。

　ここで一対の縦シールロール２は、それらを相互に逆向きに等速で回転駆動させる一の駆動モータおよび歯車機構（図示しない）と、一方（前方側）の縦シールロール２の両端部を軸受け支持する軸受けブロックを、他方（後方側）の縦シールロール２を軸受け支持する軸受けブロックに向けて押圧する一対の、たとえばエアシリンダを備えている。

　このような一対の縦シールロール２はそれぞれ所定の間隔をおいて外周面に１以上の円形フランジ状のシールバー３、３’を有するとともに、該シールバー３、３’の加熱に寄与するヒータを内蔵している。
　一対の前記縦シールロール２は、図示しない一対のシリンダによって前方側の縦シールロール２を後方側の縦シールロール２に向けて押圧することで、プラスチックフィルムＦの重ね合わせ側端部および折返し端部を両シールバー３、３’間に挟持し、加熱、加圧して合掌状に融着させて縦シール部４を形成し、広幅筒状体５を形成するとともに、縦シールロール２の回転に基づいて該広幅筒状体５を図の下方側へ繰り出し走行させる。

　なお、他の実施形態として、プラスチックフィルムＦの重ね合わせ側端部および折返し端部に相当する位置に設けられたシールバー３、３’のうち、折返し端部側のシールバー３’を省略して、重ね合わせ側端部だけにシールバー３を設けることもできる。また、広幅筒状体５は、上記のように１枚の長尺のプラスチックフィルムＦを幅方向に折り返して形成する他、２つのフィルムロールＲを使ってそれぞれ繰り出された２枚のプラスチックフィルムＦを重ね合わせ、その両側端部を長手方向に加熱および加圧して縦シール部４を形成し、これにより広幅筒状体５を形成してもよい。この場合は、折返し端部側は存在せず、両側端部にシールバー３、３’が必要となる。

　次に、本発明において特徴的な１対のシールアンドカット縦ロール６によって、広幅筒状体５を表裏から挟持しつつ、例えば複数列が２列の場合では、図１に拡大して示すように、その幅方向中央位置に長手方向に連続的にヒートシールして一の境界縦シール部７を形成すると共に、該境界縦シール部７の幅方向中央位置を長手方向に切断することにより、１の広幅筒状体５から、シールアンドカットによって２つの狭幅縦シール部７ａ、７ｂを連続的に形成させ、かつ切り離すことで独立した２列の狭幅筒状体列８、８’を形成する。これにより図１に示すように、２つに切り離された一方の狭幅筒状体列８は、側端部が縦シール部４と、境界縦シール部７を長手方向に切断して形成される一方の狭幅縦シール部７ａとによってシールされ、同様に他方の狭幅筒状体列８’は、縦シール部４と他方の狭幅縦シール部７ｂとによってシールされた状態となる。

　なお、前記実施形態では、1対のシールアンドカット縦ロール６によって広幅筒状体５を２列に切断して、並列する独立した２つの狭幅筒状体列８、８’に切り分ける場合を一例として示しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、シールアンドカット縦ロール６は、広幅筒状体５の幅方向に複数設けてもよく、これによれば、１の広幅筒状体５を独立した複数の狭幅筒状体列８・・・に切り分けて、該狭幅筒状体列８・・・から包装体を同時に並列して製造することができるため生産性を向上させることができる。この場合には、並列する複数の狭幅筒状体列８・・・のうち中間位置にあるものは、両側端部が境界縦シール部７を長手方向に切断してなる狭幅縦シール部７ａ、７ｂによって形成されることになる。

　また、シールアンドカット縦ロール６は、ヒートシール機能と切断機能とを兼ね備えていればよく、例えば、図１に示すように、１対のシールアンドカット縦ロール６の、少なくとも一方の周面に山形状のシール刃９を突設し、該シール刃９による加熱、加圧によって広幅筒状体５の幅方向中央部に境界縦シール部７を形成すると同時に、境界縦シール部７の幅方向中央部を切断することで、シールアンドカットを実現し、２列の独立した狭幅筒状体列８、８’に切り離す方法などがある。

　なお、図１の１対のシールアンドカット縦ロール６に設けた山形状のシール刃９は、図２に拡大して示したようにその頂部に平坦な刃先９ａを有することが好ましい。なお、その刃先９ａの幅ｄは、１．０～２０ｍｍであることが好ましく、境界縦シール部７の幅や、狭幅縦シール部７ａ、７ｂの幅等によって適宜決定される。

　なお、シール刃９は、刃先９ａの角部９ｂにＲ（アール）がついていることが好ましい。これによりシール刃９の角部９ｂ位置において広幅筒状体５が不測に破断するおそれがなく、狭幅縦シール部７ａ、７ｂを形成しながらシール刃９の刃先９ａ位置で広幅筒状体５を切断させることができる。

　なお、境界縦シール部７は、シールアンドカット縦ロール６によって、その幅方向略中央位置で長手方向に連続して切断され、前記狭幅筒状体列８、８’のそれぞれの側端部に位置することになる狭幅縦シール部７ａ、７ｂが、重ね合わせた２枚のプラスチックフィルムＦの厚み（液体充填用包装袋のプラスチックフィルム厚みは、通常５０～１５０μｍ／１枚）の３倍以上１０倍以下に相当する長さのシール幅となるように切り分けて互いに離すことが好ましく、そのシール幅は０．３ｍｍ以上３．０ｍｍ以下、より好ましくは０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下である。
　これは、狭幅縦シール部７ａ、７ｂのシール幅が重ね合わせた２枚のプラスチックフィルムＦの厚みの３倍以上に相当する長さ、即ち少なくとも０．３ｍｍ以上あれば、２００ｋｇｆを超える荷重に耐え得る包装体Ｗを提供することができ、一方シール幅が重ね合わせた２枚のプラスチックフィルムＦの厚みの１０倍以下に相当する長さ、即ち３．０ｍｍ以下とすることで、狭幅筒状体列８、８’の厚み方向への膨らみが、狭幅縦シール部７ａ、７ｂによって拘束されることがなく、従来の４方シール形の包装体に比べて被包装物の充填量を増加させることができるためである。

　また、狭幅縦シール部７ａ、７ｂは、１対の横シールロール１０によってヒートシールされると、狭幅縦シール部７ａ、７ｂが再溶融し、その溶融した樹脂が食み出して横シールロール１０に付着等するおそれがある。そのため、境界縦シール部７の、シールアンドカット縦ロール６によるシールおよび切断に際し、図１に包装体Ｗの一部を拡大して示したように、狭幅縦シール部７ａ、７ｂの外側縁にそれぞれ、０．３～１．５ｍｍ幅、好ましくは０．５～１．０ｍｍ幅の非シール域２２が残るようにすることが好ましい。これによれば、前記のように狭幅縦シール部７ａ、７ｂから食み出した樹脂を非シール域２２に滞留させることができるため、該樹脂が横シールロール１０に付着等するのを効果的に防止することができる。なお、非シール域２２は、例えば、一対のシールアンドカット縦ロール６の少なくとも一方の周面に設けたシール刃９の刃先９ａ角度を小さくすると共に、該刃先９ａの両側周方向に凹部を設けて、プラスチックフィルムＦどうしの融着を抑制することで、境界縦シール部７を形成しながら、その幅方向略中央部に非シール部分を形成し、さらには該非シール部分を幅方向略中央位置で切断して切り離すことで、狭幅縦シール部７ａ、７ｂの外側縁にそれぞれ設けることができる。

　１対のシールアンドカット縦ロール６の一方が、図２に拡大して示したような山形状のシール刃９を有し、他方が例えば円形フランジ状のシールバーからなる場合、該山形状のシール刃９の、シールアンドカット縦ロール６の回転軸６ａ表面からの高さｈは、１対のシールアンドカット縦ロール６の間を走行する広幅筒状体５のフィルム厚み（プラスチックフィルムＦを２枚重ね合わせた厚み）の３０％以上であることが好ましく、より好ましくは３０％以上１００％未満であり、さらに好ましくは５０％以上８０％以下である。
　とくに前記したように山形状のシール刃９によって、境界縦シール部７を形成しながら、その幅方向略中央部に形成された非シール部分を切断する場合には、該シール刃９（刃先９ａ）の高さｈが、広幅筒状体５のフィルム厚みの３０％程度であっても、破断がプラスチックフィルムＦ内を伝播して進むため、上記したように広幅筒状体５を、２列の独立した狭幅筒状体列８、８’に簡単に切り分けることができる。なお、シール刃９（刃先９ａ）の高さｈが、広幅筒状体５のフィルム厚みの１００％以上になると、シールアンドカット時にシール刃９が、対向するシールバー等と当接してその頂部が摩耗し、長期の利用ができずシール刃９の交換等が必要になるおそれがある。

　なお、シールアンドカット縦ロール６は、次のようなロールの組合せに代えてもよい。即ち、該シールアンドカット縦ロール６に代えて、前記広幅筒状体５に形成される前記境界縦シール部７を長手方向に連続して形成するための一対の境界縦シールロールと、この境界縦シールロールとは別に、該境界縦シールロールの直下（境界縦シールロールから８０ｍｍ～３００ｍｍ離れた位置）にあって、前記境界縦シール部７の幅方向略中央位置を、長手方向に連続して切断するための、一対のカットロールとの組み合わせとしてもよい。この場合において、前記一対の境界縦シールロールのうちの少なくとも一方のシール刃中央部に沿って凹部等を設けて、該境界縦シール部７の幅方向中央部に０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下の幅の非シール部分を形成する。それと共に、該非シール部分の両側には０．３ｍｍ以上３．０ｍｍ以下の幅の縦シール部分が形成されるようにして、前記非シール部分の幅方向中央部を前記カットロールによって長手方向に連続的に切断することで、カットロールの刃先部分に樹脂滓などが付着して切断性能が時間と共に低下するのを防止するようにしてもよい。

　前記縦シールロール２によって形成される縦シール部４および前記横シールロール１０によって形成される横シール部１２のシール幅は、とくに限定されないが、包装体Ｗに製袋した際に、左右縦シール部および上下横シール部がそれぞれ好ましくは０．３ｍｍ以上３．０ｍｍ以下となるようにすれば、被包装物の充填量を更に増加させることができる。

　さらに、従来の多列充填包装機では、例えば１条の幅広のプラスチックフィルムを二つに折り畳み、複数の縦シール部を設けて、複数列の筒状部を形成し、各筒状部に対してそれぞれ被包装物の充填と横シールを行った後、縦シール位置および横シール位置で切断して、包装体を一体毎または複数体毎に分離させている。この方法では、縦シール部および横シール部の切断位置をピンポイントで設定することが難しく、シール幅を広幅（５ｍｍ超）に設定する必要があり、縦シール部の温度がなかなか下がらず、高い温度のまま横シール手段に繰り出されていた。そのため、横シールする際、縦シール部と重なる位置では、加熱温度が高くなりすぎて、プラスチックフィルムが過剰に溶融されて流動し、ピンホール等が発生する原因となっていた。
　これに対しても、上記したように狭幅筒状体列８、８’がそれぞれ独立して走行し、狭幅筒状体列８、８’のそれぞれの側端部に位置する狭幅縦シール部７ａ、７ｂのシール幅を３．０ｍｍ以下としたことで、該狭幅縦シール部７ａ、７ｂが早く冷却されて、横シール時のプラスチックフィルムの過剰の溶融を抑制することができるという効果が期待できる。

　このようにして切り分けられた狭幅筒状体列８、８’の内側へは、それぞれ図示しないタンクから図示しないポンプおよび供給路を介して供給された被包装物Ｍが充填ノズル１１ａ、１１ｂから連続的に充填される。

　１対の横シールロール１０では、独立して走行するそれぞれの狭幅筒状体列８、８’を同時に挟持し、該狭幅筒状体列８、８’の長手方向に所定の間隔をおいて充填された被包装物を絞り出しながら、その絞り出し位置を加熱および加圧して横シール部１２を形成することで、上下端部が横シール部１２によって、左右端部が縦シール部４または狭幅縦シール部７ａ、７ｂによって包囲された多数の包装体Ｗを、プラスチックフィルムＦの長手方向へ繋がった状態で製袋することができる。

　このとき、狭幅筒状体列８、８’はそれぞれ、独立した状態にあるため、１対の横シールロール１０によって挟持した際に、幅方向（横方向）に容易に変形する（広がる）ことができる。そのため、一対の外横シールロール１０によって横シール位置に介在する被包装物を絞り出しながらヒートシールすることができ、横シール部１２内への被包装物の挟み込みと、縦シワの発生を効果的に抑制することができる。

　１対の横シールロール１０は、図の前後方向に平行に延在させてあり（図では手前側に位置する前方側のものだけを示す。）、歯車組を介してモータで互いに逆向きにかつ等速で回転駆動するものである。例えば、該横シールロール１０については、その外周面上に等間隔に位置し、軸線方向へ延在する複数本のヒートシールバー１３を有し、対向するヒートシールバー１３同士によって狭幅筒状体列８、８’を挟持し、加熱することで、狭幅筒状体列８、８’の走行方向と直交する方向に、その全幅にわたって横シール部１２を形成することができる。

　なお、横シール手段として、１対の横シールロールを２段で設けてもよく、その場合には、１段目で狭幅筒状体列８、８’を加熱、加圧して横シール部１２を形成し、２段目で該横シール部１２部分を冷却されたシールバーによって押さえ付けることで、横シール部１２を定着させて安定化させることができる。

　横シールロール１０において連続して製袋された包装体Ｗは、ロータリーカッター等による切り離し手段１５によって横シール部１２の走行方向略中間位置を幅方向にカットして一体ずつ、もしくは所要の複数体ずつに切り離したり、横シール部１２の走行方向略中間位置にミシン目を入れて複数体を繋げた状態で搬出される。

　図３は、複数列充填包装機に用いる横シールロール１０の他の実施形態を拡大して示すものであり、包装体Ｗを３列で並行して製造する場合を一例として示す。
　１対の横シールロール１０（図では手前側の横シールロールのみを示す）はそれぞれ、ローラ軸線方向に延在して複数本のヒートシールバー１３を有し、少なくとも一方の横シールロール１０に設けられたヒートシールバー１３の端部に窪み部１６が設けられている。この１対のヒートシールバー１３によって、狭幅筒状体列８、８’、８’’を挟持して加熱、加圧すると、前記窪み部１６に相当する位置は非シール部分となり、横シール部１２上に、該非シール部分からなる注出通路１７が形成されることになる。

　窪み部１６は、横シール部１２上に形成される注出通路１７が、上側横シール部１２上の、狭幅縦シール部７ａ（および／または７ｂ）に隣接する位置に、好ましくは上側横シール部１２の上端縁に向かって次第に狭幅となる形状で形成されるように設けることが好ましい。図４（ａ）は、図３の横シールロール１０で製造された包装体Ｗ（３列の狭幅筒状体列８、８’、８’’のうち、中間列の狭幅筒状体列８’で製造された包装体Ｗ）であり、狭幅縦シール部７ａ、７ｂと横シール部１２によって包囲されている。この包装体Ｗから分かるように、注出通路１７は、その先端部を開封して形成される注出口１８に向かって先細りとなり、そのため、被包装物の押し出し方向が一定となり、被包装物が飛び散ることがなく、液だれの発生を抑制することができる。

　また、注出口１８は、図４（ａ）に示したように、包装体Ｗの上側の横シール部１２の上端縁から注出通路１７の側端縁に向かって直線状や曲線状等からなる引裂き誘導疵１９を設けた場合には、該引裂き誘導疵１９に沿って引裂くことで簡単に開封することができる。この場合、引裂き誘導疵１９の始端は、上側の横シール部１２上端の中程に位置しているため、自動充填包装中に引裂き誘導疵１９の始端がロール等に引っ掛かり、該引裂き誘導疵１９が不測に破断等してしまうことがない。

　なお、図４（ａ）に示す包装体Ｗにおいても、狭幅縦シール部７ａ、７ｂを境界縦シール部７の切断によってシール幅が重ね合わせた２枚のプラスチックフィルムＦの厚みの３倍以上１０倍以下、即ち０．３ｍｍ以上３．０ｍｍ以下となるように形成して該狭幅縦シール部７ａ、７ｂを狭幅とする。これによれば、図４（ｂ）のＡ－Ａ位置における端面図に示したように、境界縦シール部７を切断して狭幅縦シール部７ａを形成した際に、プラスチックフィルムのシーラント層が、被包装物の充填スペース２０側に若干食み出して樹脂溜まり２１を形成し、その樹脂溜まり２１の存在によって注出通路１７の狭幅縦シール部７ａ側の端縁部は常にストロー状に開いた状態となる。このため、被包装物が注出通路１７に沿って注ぎ出し易くなり、液だれ等の発生を有効に抑制することができる。また、狭幅縦シール部７ａの外側縁には、上記したように非シール域２２を有することが好ましい。この非シール域２２によれば、横シール部１２の形成時に再溶融した狭幅縦シール部７ａの樹脂を、図４（ｂ）に示したように滞留させて、樹脂溜まり２１とすることができるため、前記樹脂が横シールロール１０に付着等して切断性能が低下するのを防止することができる。

　図５は、本発明の複数列充填包装機の他の一実施形態を示す図であり、この複数列充填包装機では、シールアンドカット縦ロール６と横シールロール１０との間に、一対の絞りロールからなる絞りロール１４（図では手前側に位置する前方側のものだけを示す。）が設けられている。この一対の絞りロール１４は、例えば、歯車組を介してモータで互いに逆向きにかつ等速で回転駆動するもの等とすることが好ましく、一対の絞りロール１４の間隔を調整することで、包装袋Ｗ内に充填される被包装物の充填量を調整することができると共に、狭幅筒状体列８、８’の形状を安定化させて、横シールロール１０における横シール部１２内への縦シワの発生をより一層、抑制することができる。

　本発明の複数列充填包装機は、飲食物や調味液、医薬品、化学品等の液状物、粘稠物もしくは粉・粒状物からなる被包装物を複数列で並列して同時に製造する際に好適に利用することができる。

１　ガイドロッド
２　縦シールロール
３、３’　環状フランジ
４　縦シール部
５　広幅筒状体
６　シールアンドカット縦ロール
６ａ　回転軸
７　境界縦シール部
７ａ、７ｂ　狭幅縦シール部
８、８’、８’’　狭幅筒状体列
９　シール刃
９ａ　刃先
９ｂ　角部
１０　横シールロール
１１ａ、１１ｂ　充填ノズル
１２　横シール部
１３　ヒートシールバー
１４　絞りロール
１５　切り離し手段
１６　窪み部
１７　注出通路
１８　注出口
１９　引裂き誘導疵
２０　充填スペース
２１　樹脂溜まり
２２　非シール域
Ｒ　フィルムロール
Ｆ　プラスチックフィルム
Ｗ　包装体
Ｍ　被包装物

Claims

プラスチックフィルム製包装袋内に被包装物を充填してなる充填包装体を、複数列同時に連続して製造するための包装方法であって、
広幅筒状体形成工程と、
シールアンドカット工程と、
製袋工程と、を有し、
前記広幅筒状体形成工程は、長手方向に連続して繰り出される１枚のプラスチックフィルムを幅方向に折り返して重ね合わせ、その少なくとも非折返し側端部どうし、または、連続して繰り出される２枚のプラスチックフィルムの両側端部どうしをそれぞれ、一対の縦シールロールによって長手方向に連続的に縦シールして一の広幅筒状体を形成する工程であり、
前記シールアンドカット工程は、長手方向に連続的に繰り出される前記広幅筒状体の幅方向の１以上の位置に、一対のシールアンドカット縦ロールによって、境界縦シール部を連続的に形成すると共に、その境界縦シール部の幅方向中央部を長手方向に連続的に切断し、該広幅筒状体を並列する複数の狭幅筒状体列に切り離す工程であり、
前記製袋工程は、切り分けられて独立して走行するそれぞれの前記狭幅筒状体列に対し、被包装物を充填しながら長手方向に所定の間隔をおいて横シールを施すことにより、包装体を連続的に製袋する工程であり、
前記境界縦シール部は、前記一対のシールアンドカット縦ロールによって、それぞれの狭幅筒状体列の側に０．３ｍｍ以上３．０ｍｍ以下のシール幅が残るように切り離すことを特徴とする複数列充填包装方法。
前記境界縦シール部は、切断位置となる幅方向中央部に非シール域が残るように前記一対のシールアンドカット縦ロールによってシールしカットすることを特徴とする請求項１に記載の複数列充填包装方法。
プラスチックフィルム製包装袋内に、被包装物を充填してなる充填包装体を、複数列同時に連続して製造する複数列充填包装機であって、
一対の縦シールロールと、一対のシールアンドカット縦ロールと、一対の横シールロールと、を備え、
前記一対の縦シールロールは、長手方向に連続して繰り出される１枚のプラスチックフィルムを幅方向に折り返して重ね合わせ、その少なくとも非折返し側端部どうし、または、連続して繰り出される２枚のプラスチックフィルムの両側端部どうしをそれぞれ、長手方向に連続的に縦シールして１の広幅筒状体を連続的に形成するものであり、
前記一対のシールアンドカット縦ロールは、長手方向に連続的に繰り出される前記広幅筒状体の幅方向の１以上の位置を、長手方向に連続的にヒートシールして境界縦シール部を形成すると共に、その境界縦シール部の幅方向中央部を長手方向に連続的に切断して、該広幅筒状体を並列する複数の狭幅筒状体列に切り分けて独立させる際、前記境界縦シール部が、それぞれの狭幅筒状体列の側に０．３ｍｍ以上３．０ｍｍ以下のシール幅が残るように切り離すものであり、
前記一対の横シールロールは、切り分けられて独立して走行するそれぞれの前記狭幅筒状体列に対し、被包装物を充填しながら長手方向に所定の間隔をおいて横シールを施して包装体を連続的に製袋するものであることを特徴とする複数列充填包装機。
前記横シールロールはそれぞれ、その周方向に等間隔に位置する複数本のヒートシールバーを有し、該横シールロールの少なくとも一方の、ヒートシールバーに注出口形成用の窪み部を設けてなることを特徴とする請求項３に記載の複数列充填包装機。
前記シールアンドカット縦ロールは、少なくとも一方の周面が山形に突出し、該山形部分による加熱および加圧によって前記境界縦シール部の形成と共に、該境界縦シール部の幅方向中央部をシールしカットすることにより、前記広幅筒状体を複数の前記狭幅筒状体列に切り離すロールであることを特徴とする請求項３または４に記載の複数列充填包装機。
前記シールアンドカット縦ロールは、切断位置となる前記境界縦シール部の幅方向中央部に、非シール域が残るようにシールしカットするものであることを特徴とする請求項３～５のいずれか１項に記載の複数列充填包装機。
前記シールアンドカット縦ロールと前記横シールロールとの間に、一対の絞りロールを配設してなることを特徴とする請求項３～６のいずれか１項に記載の複数列充填包装機。
前記横シールロールによって連続して製袋された包装体を、前記横シール部位置で一体または複数体ずつに切り離す、切り離し手段を備えることを特徴とする請求項３～７のいずれか１項に記載の複数列充填包装機。
請求項３～８のいずれか１に記載の複数列充填包装機によって製袋されたプラスチックフィルムフィルムからなる包装袋内に、液状被包装物を充填してなる充填包装体を複数列で同時に製造してなるものであって、
前記包装袋は、左右縦シール部と上下横シール部によって囲繞されており、
その左右縦シール部のいずれか少なくとも一方のシール幅が、０．３ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であることを特徴とする充填包装体。
前記上下横シール部の少なくとも一方に、非シール部分からなる注出通路が設けられていることを特徴とする請求項９に記載の充填包装体。