(57)【要約】【課題】口栓を有し、かつフィルム部材のみによって構成された自立袋を製造する。【解決手段】製袋充填包装機は、内袋を形成する内袋フィルム２と、内袋を覆う外袋フィルム１とを互いに重ねた状態で下方に送りつつ製袋して製品を充填する。製袋充填包装機は、製袋ガイド１１及び折り込みガイド１４を通って搬送されたフィルム１，２の折り込み部を熱シールするボトムシール機構３０と、筒状に製袋された内袋フィルムの両側端部に口栓形成部を形成するカッタを備え、かつ内袋フィルム２の両側端部を熱シールする内袋トップシール機構２０と、筒状に製袋された外袋フィルム１の両側端部を熱シールする外袋トップシール機構４０と、を備えている。これらのシール機構の下方には、フィルム１，２を横方向に熱シールする側シール機構５０設けられている。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品が充填される内袋を形成する長尺シート状の内袋フィルムと、前記内袋に形成される口栓を少なくとも覆う長尺シート状の外袋フィルムとを互いに重ねた状態で下方に送りつつ製袋して製品を充填する製袋充填包装機であって、
製品を投入するために鉛直方向に配設された投入パイプと、
前記外袋フィルム及び前記内袋フィルムを筒状に製袋する製袋ガイドと、
前記筒状に製袋された前記外袋フィルム及び前記内袋フィルムのうちの少なくとも前記内袋フィルムの幅方向中央部を前記フィルムの長手方向に沿って内側に折り込み、少なくとも前記内袋フィルムに２つの山部を形成する折り込みガイドと、
前記内袋フィルムの両側端部を、前記内袋の前記口栓を形成する形状に切断して口栓形成部を形成する切断部と、
前記折り込みガイドにより少なくとも前記内袋フィルムに形成された２つの山部をそれぞれ前記フィルムの長手方向に沿って熱シールするボトムシール機構と、
前記筒状に製袋された前記外袋フィルム及び前記内袋フィルムの各々の互いに重ね合わされた両側端部を前記フィルムの長手方向に沿って熱シールするトップシール機構と、
前記投入パイプの下方に配置され、前記ボトムシール機構及び前記トップシール機構により熱シールされた前記外袋フィルム及び前記内袋フィルムを横方向に熱シールし、この熱シールされた部分を切断する側シール機構と、
を有する製袋充填包装機。
【請求項２】
前記トップシール機構は、
前記切断部を備え、前記筒状に製袋された前記内袋フィルムの両側端部に前記口栓形成部を形成するとともに、前記口栓形成部が形成された前記内袋フィルムの両側端部を熱シールする内袋トップシール機構と、
前記筒状に製袋された前記外袋フィルムの両側端部を熱シールする外袋トップシール機構と、
を別個に備えている、請求項１に記載の製袋充填包装機。
【請求項３】
前記切断部は、前記製袋ガイドに送られる前の前記内袋フィルムの両側端部に前記口栓形成部を形成することが可能な位置に配置されており、
前記トップシール機構は、前記口栓形成部が形成された前記内袋フィルムの両側端部を熱シールする内袋トップシール機構と、前記筒状に製袋された前記外袋フィルムの両側端部を熱シールする外袋トップシール機構とを一体的に備えている、請求項１に記載の製袋充填包装機。
【請求項４】
前記外袋フィルムの幅は前記内袋フィルムの幅よりも広く、前記内袋フィルムを前記外袋フィルムの幅方向の中央に位置合わせさせた状態で下方に送り、
前記折り込みガイドは、前記製袋ガイドによって筒状に製袋された前記外袋フィルム及び前記内袋フィルムの幅方向中央部を前記フィルムの長手方向に沿って内側に折り込み、重ね合わされた状態の前記外袋フィルム及び前記内袋フィルムに前記２つの山部を形成する、請求項１から３のいずれか１項に記載の製袋充填包装機。
【請求項５】
前記外袋フィルムは、前記切断部によって前記内袋フィルムの両側端部に形成された前記口栓を形成する部分を少なくとも覆う幅をそれぞれが有する２つの長尺シート状のフィルムからなり、一方の該フィルムを前記内袋フィルムの一方の側端部に形成された前記口栓形成部を覆うように前記内袋フィルムに対して位置合わせさせ、かつ他方の該フィルムを前記内袋フィルムの他方の側端部に形成された前記口栓形成部を覆うように前記内袋フィルムに対して位置合わせさせた状態で、前記内袋フィルム及び前記外袋フィルムを下方に送り、
前記折り込みガイドは、前記製袋ガイドによって筒状に製袋された前記外袋フィルム及び前記内袋フィルムのうちの前記内袋フィルムの幅方向中央部を前記フィルムの長手方向に沿って内側に折り込み、前記内袋フィルムのみに前記２つの山部を形成する、請求項３に記載の製袋充填包装機。
【請求項６】
前記製袋ガイドに送られる前の前記内袋フィルム及び前記外袋フィルムを殺菌液中に浸漬させて前記外袋フィルム及び前記内袋フィルムを殺菌する殺菌部と、前記外袋フィルム及び前記内袋フィルムに付着した前記殺菌液を乾燥させて前記外袋フィルム及び前記内袋フィルムを前記製袋ガイドに送る乾燥部とを有するフィルム殺菌装置を備えている、請求項１から５のいずれか１項に記載の製袋充填包装機。
【請求項７】
製品が充填される内袋を形成する長尺シート状の内袋フィルムと、前記内袋に形成される口栓を少なくとも覆う長尺シート状の外袋フィルムとを、互いに重ねた状態で筒状に製袋して下方に送る工程と、
筒状に製袋された少なくとも前記内袋フィルムの幅方向中央部を前記フィルムの長手方向に沿って内側に折り込み、この折り込みによって形成された２つの山部を前記フィルムの長手方向に沿って熱シールする工程と、
前記内袋フィルムの両側端部を前記内袋の前記口栓を形成する形状に切断して、前記内袋フィルムの両側端部に口栓形成部を形成する工程と、
前記筒状に製袋された前記内袋フィルムの両側端部を重ね合わせた状態で前記フィルムの長手方向に沿って熱シールする工程と、
前記筒状に製袋された前記外袋フィルムの両側端部を重ね合わせた状態で前記フィルムの長手方向に沿って熱シールする工程と、
前記両側端部および２つの山部の先端部が熱シールされた内袋フィルム内に製品を投入する工程と、
前記製品が投入された前記内袋フィルムと、該内袋フィルムの少なくとも前記口栓を覆う前記外袋フィルムとを横方向に熱シールし、この熱シールされた部分を切断する工程と、
を有する製袋充填包装方法。
【請求項８】
前記内袋フィルムの両側端部に前記口栓形成部を形成する工程と、前記筒状に製袋された前記内袋フィルムの両側端部を重ね合わせた状態で前記フィルムの長手方向に沿って熱シールする工程とを同時に行う、請求項７に記載の製袋充填包装方法。
【請求項９】
前記内袋フィルムの両側端部に前記口栓形成部を形成する工程を、筒状に製袋された少なくとも前記内袋フィルムの幅方向中央部を前記フィルムの長手方向に沿って内側に折り込む前に行い、
前記筒状に製袋された前記内袋フィルムの両側端部を重ね合わせた状態で前記フィルムの長手方向に沿って熱シールする工程と、前記筒状に製袋された前記外袋フィルムの両側端部を重ね合わせた状態で前記フィルムの長手方向に沿って熱シールする工程とを同時に行う、請求項７に記載の製袋充填包装方法。
【請求項１０】
前記外袋フィルムの幅は前記内袋フィルムの幅よりも広く、前記内袋フィルムを前記外袋フィルムの幅方向の中央に位置合わせさせた状態で、前記内袋フィルム及び前記外袋フィルムを下方に送ることを含む、請求項７から９のいずれか１項に記載の製袋充填包装方法。
【請求項１１】
前記外袋フィルムは、前記内袋フィルムの両側端部に形成された前記口栓を形成する部分を少なくとも覆う幅をそれぞれが有する２つの長尺シート状のフィルムからなり、一方の該フィルムを前記内袋フィルムの一方の側端部に形成された前記口栓形成部を覆うように前記内袋フィルムに対して位置合わせさせ、かつ他方の該フィルムを前記内袋フィルムの他方の側端部に形成された前記口栓形成部を覆うように前記内袋フィルムに対して位置合わせさせた状態で、前記内袋フィルム及び前記外袋フィルムを下方に送ることを含む、請求項９に記載の製袋充填包装方法。
【請求項１２】
前記製袋ガイドに送られる前の前記内袋フィルム及び前記外袋フィルムを殺菌する工程をさらに有する、請求項７から１１のいずれか１項に記載の製袋充填包装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製品が充填された自立袋を製造する製袋充填包装機および製袋充填包装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、図１７に示すように、内部に充填された製品を放出するための栓部材１１０２を備えた自立袋１１０１が知られている。自立袋１１０１は、収容部１１０３の外周部の３辺に封止部１１０４が形成され、その１辺を成す上部の封止部１１０４に栓部材１１０２が挟み込まれた構成となっている。このような自立袋には、ジュース、果肉入りジュース、ゼリー等の飲食品や、経腸栄養剤等の医薬品等の流動性を有する製品が収容される。
【０００３】
栓部材１１０２は、例えばねじ部を備えた着脱自在のキャップ１１０２ａを備えている。したがって、自立袋１１０１からキャップ１１０２ａを取り外すことによって、栓部材１１０２に口をつけて自立袋１１０１内の製品を吸い出すことができる。
【０００４】
この種の自立袋は、例えば特許文献１に示されている。
【特許文献１】特開２００６−２４０６５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した栓部材を備えた自立袋は、収容部を形成するフィルム部材とは別に栓部材を用意する必要があるため、材料費が嵩むことに加え、製造工程が複雑化して製造コストが高くなるという課題がある。
【０００６】
また、上述した栓部材を備えた自立袋は、１回の使用で使い切る量の製品を収容する大きさ（いわゆる、飲み切りサイズ）に形成されているのが一般的である。そのため、１回の使用で自立袋内の製品が消費されると、自立袋は直ぐに廃棄されることとなる。栓部材は通常はプラスチック樹脂で構成され、この飲み切りサイズの例では、１つの栓部材を形成するためには３袋分のフィルム部材を形成することが可能な量の樹脂が必要である。したがって、飲み切りサイズの自立袋に樹脂製の栓部材を備えることは、環境に与える負担が大きいと言える。
【０００７】
さらに、キャップが着脱自在な栓部材は構造が複雑でコストが高くなるため、１回の使用で廃棄されてしまう自立袋にそのような栓部材を設けていることも、自立袋のコストが高くなる一因となっている。
【０００８】
そこで本発明は、口栓を有し、かつフィルム部材のみによって構成された自立袋を製造することができる製袋充填包装機および製袋充填包装方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の製袋充填包装機は、製品が充填される内袋を形成する長尺シート状の内袋フィルムと、前記内袋に形成される口栓を少なくとも覆う長尺シート状の外袋フィルムとを互いに重ねた状態で下方に送りつつ製袋して製品を充填する製袋充填包装機であって、製品を投入するために鉛直方向に配設された投入パイプと、前記外袋フィルム及び前記内袋フィルムを筒状に製袋する製袋ガイドと、前記筒状に製袋された前記外袋フィルム及び前記内袋フィルムのうちの少なくとも前記内袋フィルムの幅方向中央部を前記フィルムの長手方向に沿って内側に折り込み、少なくとも前記内袋フィルムに２つの山部を形成する折り込みガイドと、前記内袋フィルムの両側端部を、前記内袋の前記口栓を形成する形状に切断して口栓形成部を形成する切断部と、前記折り込みガイドにより少なくとも前記内袋フィルムに形成された２つの山部をそれぞれ前記フィルムの長手方向に沿って熱シールするボトムシール機構と、前記筒状に製袋された前記外袋フィルム及び前記内袋フィルムの各々の互いに重ね合わされた両側端部を前記フィルムの長手方向に沿って熱シールするトップシール機構と、前記投入パイプの下方に配置され、前記ボトムシール機構及び前記トップシール機構により熱シールされた前記外袋フィルム及び前記内袋フィルムを横方向に熱シールし、この熱シールされた部分を切断する側シール機構と、を有する。
【００１０】
上記本発明の製袋充填包装機によれば、外袋フィルム及び内袋フィルムが製袋ガイドによって筒状にされ、少なくとも内袋フィルムは折り込みガイドによって内側に折り込まれて２つの山部が形成される。少なくとも内袋フィルムに形成されたそれらの山部はボトムシール機構によって熱シールされ、自立袋のボトムシール部が形成される。内袋フィルムの重ね合わされた両側端部には、この製袋充填包装機によって製造される自立袋の口栓となる口栓形成部が切断部によって形成されるとともに、その両側端部は内袋トップシール機構によって熱シールされ、自立袋の内袋トップシール部が形成される。さらに、外袋フィルムの重ね合わされた両側端部は外袋トップシール機構によって熱シールされ、自立袋の外袋トップシール部が形成される。内袋フィルム内に投入パイプから製品が投入された後に、側シール機構によって外袋フィルム及び内袋フィルムが横方向に熱シールされて自立袋の側シール部が形成され、この熱シールされた部分が切断される。上記本発明の製袋充填包装機はこのようにして、口栓を有する内袋と、その口栓を少なくとも覆う外袋とを有する自立袋を製造する。
【００１１】
上記本発明の製袋充填包装機によって製造される自立袋はフィルム部材のみによって構成されるため、樹脂等によって構成された別部材の口栓を備えた従来の構成に比べて、環境に与える負担が小さく、かつコストを低減することが可能である。また、口栓は外袋を切り取るまで外袋に覆われて清潔な状態が保たれているため、口栓に口を直接付けて自立袋の中身を飲んだり食べたりすることができる。あるいは、口栓をコップ等の容器内に挿入した状態で中身を抽出することで、抽出途中に中身が容器からこぼれないように中身を容器に移すことも可能である。
【００１２】
前記トップシール機構は、前記切断部を備え、前記筒状に製袋された前記内袋フィルムの両側端部に前記口栓形成部を形成するとともに、前記口栓形成部が形成された前記内袋フィルムの両側端部を熱シールする内袋トップシール機構と、前記筒状に製袋された前記外袋フィルムの両側端部を熱シールする外袋トップシール機構と、を別個に備えている構成としてもよい。
【００１３】
あるいは、前記切断部は、前記製袋ガイドに送られる前の前記内袋フィルムの両側端部に前記口栓形成部を形成することが可能な位置に配置されており、前記トップシール機構は、前記口栓形成部が形成された前記内袋フィルムの両側端部を熱シールする内袋トップシール機構と、前記筒状に製袋された前記外袋フィルムの両側端部を熱シールする外袋トップシール機構とを一体的に備えている構成としてもよい。
【００１４】
また、前記外袋フィルムの幅は前記内袋フィルムの幅よりも広く、前記内袋フィルムを前記外袋フィルムの幅方向の中央に位置合わせさせた状態で下方に送り、前記折り込みガイドは、前記製袋ガイドによって筒状に製袋された前記外袋フィルム及び前記内袋フィルムの幅方向中央部を前記フィルムの長手方向に沿って内側に折り込み、重ね合わされた状態の前記外袋フィルム及び前記内袋フィルムに前記２つの山部を形成するように構成されていてもよい。
【００１５】
あるいは、前記外袋フィルムは、前記切断部によって前記内袋フィルムの両側端部に形成された前記口栓を形成する部分を少なくとも覆う幅をそれぞれが有する２つの長尺シート状のフィルムからなり、一方の該フィルムを前記内袋フィルムの一方の側端部に形成された前記口栓形成部を覆うように前記内袋フィルムに対して位置合わせさせ、かつ他方の該フィルムを前記内袋フィルムの他方の側端部に形成された前記口栓形成部を覆うように前記内袋フィルムに対して位置合わせさせた状態で、前記内袋フィルム及び前記外袋フィルムを下方に送り、前記折り込みガイドは、前記製袋ガイドによって筒状に製袋された前記外袋フィルム及び前記内袋フィルムのうちの前記内袋フィルムの幅方向中央部を前記フィルムの長手方向に沿って内側に折り込み、前記内袋フィルムのみに前記２つの山部を形成するように構成されていてもよい。
【００１６】
さらに、前記製袋ガイドに送られる前の前記内袋フィルム及び前記外袋フィルムを殺菌液中に浸漬させて前記外袋フィルム及び前記内袋フィルムを殺菌する殺菌部と、前記外袋フィルム及び前記内袋フィルムに付着した前記殺菌液を乾燥させて前記外袋フィルム及び前記内袋フィルムを前記製袋ガイドに送る乾燥部とを有するフィルム殺菌装置を備えていてもよい。
【００１７】
また、本発明の製袋充填包装方法は、製品が充填される内袋を形成する長尺シート状の内袋フィルムと、前記内袋に形成される口栓を少なくとも覆う長尺シート状の外袋フィルムとを、互いに重ねた状態で筒状に製袋して下方に送る工程と、筒状に製袋された少なくとも前記内袋フィルムの幅方向中央部を前記フィルムの長手方向に沿って内側に折り込み、この折り込みによって形成された２つの山部を前記フィルムの長手方向に沿って熱シールする工程と、前記内袋フィルムの両側端部を前記内袋の前記口栓を形成する形状に切断して、前記内袋フィルムの両側端部に口栓形成部を形成する工程と、前記筒状に製袋された前記内袋フィルムの両側端部を重ね合わせた状態で前記フィルムの長手方向に沿って熱シールする工程と、前記筒状に製袋された前記外袋フィルムの両側端部を重ね合わせた状態で前記フィルムの長手方向に沿って熱シールする工程と、前記両側端部および２つの山部の先端部が熱シールされた内袋フィルム内に製品を投入する工程と、前記製品が投入された前記内袋フィルムと、該内袋フィルムの少なくとも前記口栓を覆う前記外袋フィルムとを横方向に熱シールし、この熱シールされた部分を切断する工程と、を有する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、口栓を有し、かつフィルム部材のみによって構成された自立袋を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
［第１の実施形態］
図１Ａは本発明の第１の実施形態に係る製袋充填包装機の概略構成を示す斜視図であり、図１Ｂは図１Ａに示した製袋充填包装機の正面図である。また、図２は図１Ａ等に示す製袋充填包装機によって製造される自立袋を示す図である。
【００２１】
本実施形態の製袋充填包装機は、図２（ａ）に示すように口栓６２ａを有する内袋６２とその内袋６２を内部に収容した外袋６１とで構成される自立袋６０を製袋しつつ、鉛直方向に延びる投入パイプ１２（図１参照）から投入される充填物を自立袋６０の内袋６２内に充填するものである。
【００２２】
図２（ａ）を参照すると、自立袋６０の底部には外袋６１及び内袋６２に共通するボトムシール部６３が形成され、自立袋６０の両側には外袋６１及び内袋６２に共通する側シール部６６が形成されている。内袋６２の上部には内袋６２の上縁と口栓６２ａとを構成する内袋トップシール部６４が形成されている。さらに、外袋６１の上部には外袋６１の上縁を構成する外袋トップシール部６５が形成されている。
【００２３】
まず、本実施形態の製袋充填包装機の全体の概略構成について説明する。
【００２４】
図１Ａ及び図１Ｂを参照すると、製袋充填包装機には、外袋フィルム１が巻かれたフィルム供給ローラと、外装フィルム１よりも幅が狭い内袋フィルム２が巻かれたフィルム供給ローラとが設置される。製袋充填包装機は、これらのフィルム供給ローラから引き出されたフィルムを、外袋フィルム１の上に内袋フィルム２を重ね合わせた状態でフィルム搬送方向の下流側に供給するガイドローラ１０を備えている。外袋フィルム１と内袋フィルム２とは、内袋フィルム２が外袋フィルム１の中央領域に重ね合わされるように互いに位置合わせされている。
【００２５】
なお、図には示されていないが、上記のように位置合わせがなされた状態で重ね合わされた２枚のフィルム１，２に位置ずれが生じないように、これらのフィルム１，２を互いに仮止めするための点シールを施す点シール機構が備えられていてもよい。この点シール機構は、例えば２つのガイドローラ１０の間に設置することができる。仮止め用の点シールは、その後の工程で本シールが施される領域に施すことが好ましい。本例では、２枚のフィルム１，２の中央領域に対してボトムシールが施されるので、点シールは２枚のフィルム１，２の中央に施すことが好ましい。
【００２６】
ガイドローラ１０のフィルム搬送方向下流側には、これらのフィルム１，２を、内袋フィルム２を外袋フィルム１が覆い、かつ内袋フィルム２の両側端部が重ね合わせられるとともに、外袋フィルム１の両側端部が重ね合わせられるように折り込む製袋ガイド１１が配置されている。
【００２７】
製袋ガイド１１のフィルム搬送方向下流側には、製袋ガイド１１によって折り込まれたフィルム１，２の自立袋６０の底面となる部分を内側に折り込むための折り込みガイド１４と、重ね合わされた内袋フィルム２の両側端部を互いに密着させる第１の押さえローラ１３とが設けられている。内袋フィルム２は、これらの製袋ガイド１１と第１の押さえローラ１３とによって筒状に形成される。
【００２８】
また、製袋ガイド１１のフィルム搬送方向下流側には、筒状に形成された内袋フィルム２内に製品を投入するための投入パイプ１２が配置されている。製品は、例えば、ジュース、果肉入りジュース、ゼリー等の飲食品や経腸栄養剤等の医薬品などの流動性を有するものである。
【００２９】
折り込みガイド１４及び第１の押さえローラ１３のフィルム搬送方向下流側には、製袋ガイド１１と折り込みガイド１４によって折り込まれたフィルム１，２をその長手方向に沿って熱シールするボトムシール機構３０が配置されている。ボトムシール機構３０は、自立袋６０全体のボトムシール部６３（図２（ａ）参照）を形成する。さらに、ボトムシール機構３０に対向する位置には、重ね合わされた内袋フィルム２の両側端部に口栓６２ａ（図２（ａ）参照）となる部分である口栓形成部を形成するようにその両側端部を所定の形状にカットするとともに、その両側端部を内袋フィルム２の長手方向に沿って熱シールする内袋トップシール機構２０が配置されている。内袋トップシール機構２０は、口栓６２ａを備えた内袋６２の内袋トップシール部６４（図２（ａ）参照）を形成する。
【００３０】
これらのシール機構２０，３０のフィルム搬送方向下流側には、製袋ガイド１１によって折り込まれた外袋フィルム１の両側端部を互いに密着させる第２の押さえローラ１６が配置され、第２の押さえローラ１６のさらに下流側には、外袋フィルム１の両側端部をその長手方向に沿って熱シールする外袋トップシール機構４０が配置されている。外袋トップシール機構４０は、外袋６１の外袋トップシール部６５（図２（ａ）参照）を形成する。
【００３１】
なお、図１Ｂに示されているように、シール機構２０，３０のフィルム搬送方向下流側には、フィルム１，２を挟みながら回転し、フィルム１，２を搬送方向下流側に送る送りローラ１７が設けられている（図１Ａでは図の簡略化のために送りローラ１７の図示を省略している）。
【００３２】
送りローラ１７のフィルム搬送方向下流側には、フィルム１，２を間において対向配置され、送りローラ１７の回転に同期して回転させられる１対のシゴキローラ１５が設けられている。シゴキローラ１５は、フィルム１，２を全幅にわたって挟み込むことによって、内袋フィルム２内に投入された製品を分割するものであり、不図示の駆動機構によって、互いに離間する方向および互いに当接する方向に移動可能である。シゴキローラ１５は、フィルム１，２を挟んだ状態で回転することにより、送りローラ１７とともにフィルム１，２を搬送方向下流側に搬送する。
【００３３】
さらに、シゴキローラ１５のフィルム搬送方向下流側には、フィルム１，２を横方向（水平方向）に熱シールして自立袋６０の側シール部６６（図２（ａ）参照）を形成するとともに、フィルム１，２をその側シール部６６で横方向（水平方向）に切断する側シール機構５０が配置されている。
【００３４】
次に、上述した製袋ガイド１１及び折り込みガイド１４、内袋トップシール機構２０、ボトムシール機構３０、外袋トップシール機構４０および側シール機構５０について詳しく説明する。
【００３５】
（１）製袋ガイド及び折り込みガイド
製袋ガイド１１は、図１Ａに示すように、上辺の長さが下辺の長さよりも長いが外袋フィルム１の幅よりも小さく、かつ、２つの斜辺の角度が互いに等しい台形板で構成されており、鉛直方向に対して斜めに配置されている。
【００３６】
ガイドローラ１０を経由して重ね合わされた状態のフィルム１，２は、送りローラ１７（図１Ｂ参照）の駆動により製袋ガイド１１の上面に密着しながら下方に送られる。これにより、フィルム１，２には図３（ａ）に示すように２つの稜部３が形成され、これら稜部３の間の領域が、自立袋の底面となる。
【００３７】
折り込みガイド１４は、製袋ガイド１１の下辺部の下方に、フィルム１，２に形成された２つの稜部３の間の領域をさらに内側に折り込むために配置されている。折り込みガイド１４は、フィルム１，２の搬送方向、すなわち縦型充填包装機の上方から下方に向かうにつれて、フィルム１，２の搬送中心線に近づく斜面部１４ａを有している。製袋ガイド１１によって２つの稜部３が形成されたフィルム１，２がさらに下方に搬送されていくと、フィルム１，２の２つの稜部３の間の領域が折り込みガイド１４の斜面部１４ａに沿って内側にＶ字型に折り込まれる。これにより、フィルム１，２に２つの山部４とその間の谷部５とが形成される（図３（ｂ）参照）。
【００３８】
（２）内袋トップシール機構
図４は図１Ａ等に示した内袋トップシール機構を示す図であり、同図（ａ）はその上面図、同図（ｂ）はその正面図である。また、図５は、図４に示した内袋トップシール機構のシールバーの加圧面を示す図である。
【００３９】
図４に示すように、内袋トップシール機構２０は、互いにロッド２３ａを対向させてフレームに固定された２つのシリンダ２３と、各シリンダ２３のロッド２３ａにそれぞれ固定された支持部材２２に互いの加圧面を加圧可能に対向させて支持された２つのシールバー２１，２４とを有し、各シールバー２１，２４の間を、製袋ガイド１１（図１Ａ等参照）で折り込まれた内袋フィルム２の開放端部が通過可能な構成となっている。
【００４０】
各シールバー２１，２４には、それぞれ電熱ヒータ等の加熱手段（不図示）が内蔵されている。これら加熱手段でシールバー２１，２４を加熱しつつ、各シリンダ２３を同時に駆動して各シールバー２１，２４を前進させることで、内袋フィルム２の開放端部が熱シールされる。
【００４１】
ここで、各シールバー２１，２４の加圧面は、図５に示すように、斜線を施した領域に周囲よりも高くなった凸部２１ａ，２４ａを有している。これらの凸部２１ａ，２４ａは、内袋に形成される口栓６２ａ（図２参照）に対応した形状を有している。シールバー２１，２４の加圧面がフィルム２を加圧する際は、この凸部２１ａ，２４ａがフィルム２に当接する。なお、シールバー２１，２４の凸部２１ａ，２４ａの鉛直方向における長さはフィルム２の送りピッチよりも大きくなっており、凸部２１ａ，２４ａの上下端部では、内袋トップシール部６４が自立袋６０の側シール部６６（図２参照）とオーバーラップするようになっている。
【００４２】
また、各シールバー２１，２４には凸部２１ａ，２４ａに沿った溝部２１ｂ，２４ｂが形成され、一方のシールバー２４の溝部２４ｂ内にはカッタ２４ｃが進退可能に保持されている。カッタ２４ｃは、２つのシールバー２１，２４によってフィルム２が挟持されているときに他方のシールバー２１の溝部２１ｂへ進入するように突出し、これによりフィルム２を凸部２１ａ，２４ａに沿った形状に切断する。このように、内袋トップシール機構２０は、内袋フィルム２の両側端部を内袋６２の口栓６２ａを形成する形状に切断する切断部としてのカッタ２４ｃを備えている。
【００４３】
このように、内袋トップシール機構２０は、内袋フィルム２の解放端を口栓６２ａを備えた形状に熱シールするとともに、その周囲の余分な部分を切断することにより、口栓６２ａを備えた内袋トップシール部６４（図２参照）を形成する。
【００４４】
（３）ボトムシール機構
図６は図１Ａ等に示したボトムシール機構を示す図であり、同図（ａ）はその上面図、同図（ｂ）はその正面図である。また、図７は図６に示したボトムシール機構のシールバーの加圧面を示す図である。
【００４５】
図６に示すように、ボトムシール機構３０は、製袋充填包装機のフレームに取り付けられており、互いにロッド３３ａを対向させてフレーム１０ａに固定された２つのシリンダ３３と、各シリンダ３３のロッド３３ａにそれぞれ固定された支持部材３２に互いの加圧面を対向させて支持された２つのシールバー３１と、フレーム１０ａに支持されて先端部を各底シールバーの間に進入させて配置された受け板３４とを有する。各シールバー３１と受け板３４との距離は、シリンダ３３のロッド３３ａを前進させることによってシールバー３１が受け板３４に加圧されるように設定されている。
【００４６】
上述の製袋ガイド１１（図１Ａ等参照）によって折り込まれたフィルム１，２は、２つの山部４の間に受け板３４を進入させた状態で送られる。各シールバー３１には、それぞれ電熱ヒータ等の加熱手段（不図示）が内蔵されている。これら加熱手段で各シールバー３１を加熱しつつ、各シリンダ３３を同時に駆動して各シールバー３１を前進させることで、フィルム１，２の、受け板３４とシールバー３１とで挟まれた部位、すなわち２つの山部４が同時に熱シールされる。
【００４７】
ここで、各シールバー３１の加圧面は、図７に示すように斜線を施した領域に周囲よりも高くなった凸部３１ａを有し、底シールバー３１の加圧面がフィルム１，２を加圧する際は、この凸部３１ａがフィルム１，２に当接する。
【００４８】
この凸部３１ａの形状によって、自立袋６０のボトムシール部６３（図２参照）、すなわち自立袋として立たせることができるようにするためのリブの形状が決定される。本実施形態では、ボトムシール部６３は熱シールされる領域と製品が充填される領域との境界が凹曲線を形成し、かつ、側シール機構５０で熱シールされる部位との境界が曲線で繋がるような形状となっている。また、凸部３１ａの鉛直方向における長さＬは、フィルム１の送りピッチＰよりも大きくなっており、凸部３１ａの上下端部では、ボトムシール部６３が自立袋６０の側シール部６６（図２参照）の両端部でオーバーラップするようになっている。
【００４９】
また、凸部３１ａには、フィルム１，２の熱シールの際にフィルムを加圧しない、凸部３１ａに囲まれた凹部３１ｂが形成されているとともに、凸部３１ａは、フィルム１，２に形成された谷部５の領域を加圧しない位置に設けられている。
【００５０】
以上の構成により、底シール機構３０でフィルム１，２を熱シールする際、フィルム１，２は、シールバー３１の凹部３１ｂに対応する領域、及び谷部５の領域では熱シールされない。したがって、これらの領域が、熱シールした際に発生する気泡の逃げ（空気溜り）となり、熱シールされた領域に気泡が残留しなくなるので、見た目にもきれいな良好な熱シールが行える。
【００５１】
（４）外袋トップシール機構
外袋トップシール機構４０も、図４に示した内袋トップシール機構２０と同様に、互いにロッドを対向させてフレームに固定された２つのシリンダと、各シリンダのロッドにそれぞれ固定された支持部材に互いの加圧面を加圧可能に対向させて支持された２つのシールバー４１（図８参照）とを有し、各シールバー４１の間を、製袋ガイド１１（図１Ａ等参照）で折り込まれた外袋フィルム１の開放端部が通過可能な構成となっている。なお、外袋トップシール機構４０のシールバー４１以外の構成は図４に示した内袋トップシール機構２０と同様であるため、それらの構成の図示は省略する。
【００５２】
各シールバー４１には、それぞれ電熱ヒータ等の加熱手段（不図示）が内蔵されている。これら加熱手段でシールバー４１を加熱しつつ、各シリンダを同時に駆動して各シールバー４１を前進させることで、外袋フィルム１の開放端部が熱シールされる。
【００５３】
図８は外袋トップシール機構のシールバーの加圧面を示す図である。
【００５４】
各シールバー４１の加圧面は、図８に示すように、斜線を施した領域に周囲よりも高くなった凸部４１ａを有している。シールバー４１の加圧面がフィルム１を加圧する際は、この凸部４１ａがフィルム１に当接する。なお、シールバー４１の凸部４１ａの鉛直方向における長さはフィルム１の送りピッチよりも大きくなっており、凸部４１ａの上下端部では、外袋トップシール部６５が自立袋６０の側シール部６６（図２参照）とオーバーラップするようになっている。
【００５５】
（５）側シール機構
側シール機構５０も、図４に示した内袋トップシール機構２０と同様に、互いにロッドを対向させてフレームに固定された２つのシリンダと、各シリンダのロッドにそれぞれ固定された支持部材に互いの加圧面を加圧可能に対向させて支持された２つのシールバー５１，５２（図９参照）とを有し、各シールバー５１，５２の間を、製袋ガイド１１（図１Ａ等参照）で折り込まれたフィルム１，２が通過可能な構成となっている。なお、側シール機構５０のシールバー５１，５２以外の構成は図４に示した内袋トップシール機構２０と同様であるため、それらの構成の図示は省略する。
【００５６】
各シールバー５１，５２には、それぞれ電熱ヒータ等の加熱手段（不図示）が内蔵されている。これら加熱手段でシールバー５１，５２を加熱しつつ、各シリンダを同時に駆動して各シールバー５１，５２を前進させることで、フィルム１，２が横方向（水平方向）に熱シールされ、これによりフィルム１，２は袋状となる。
【００５７】
図９は側トップシール機構のシールバーの加圧面を示す図である。
【００５８】
各シールバー５１，５２の加圧面は、図９に示すように、斜線を施した領域に周囲よりも高くなった凸部５１ａ，５２ａを有している。シールバー５１，５２の加圧面がフィルム１，２を加圧する際は、この凸部５１ａ，５２ａがフィルム１，２に当接する。これらの凸部５１ａ，５２ａの長さは、筒状のフィルム１，２を扁平にしたときの横幅よりも長くなっている。したがって、シールバー５１，５２の加圧面をなす凸部５１ａ，５２ａは、フィルム１，２をその横幅全体にわたって熱シールすることが可能である。
【００５９】
また、各シールバー５１，５２の凸部５１ａ，５２ａの中央部には、凸部５１ａ，５２ａの長手方向に延びた溝部５１ｂ，５２ｂが形成されている。さらに、一方のシールバー５２の溝部５２ｂ内にはカッタ５２ｃが進退可能に保持されている。カッタ５２ｃは、２つのシールバー２１，２４によってフィルム１，２を熱シールした後に他方のシールバー２１の溝部２１ｂへ進入するように突出し、これによりフィルム１，２を横方向（水平方向）に切断して自立袋６０をフィルム１，２から切り分ける。
【００６０】
このように、側シール機構５０は、フィルム１，２を横方向に熱シールするとともに、その熱シール部を横方向に切断することにより、自立袋６０の側シール部６６（図２参照）を形成する。
【００６１】
次に、上述した製袋充填包装機による充填包装動作について、図１Ａ、図１Ｂ及び図１０を参照して説明する。
【００６２】
図１Ａ及び図１Ｂを参照すると、まず、シゴキローラ１５及び側シール機構５０を開いた状態で、投入パイプ１２から内袋フィルム２内に製品を投入しつつ、送りローラ１７を回転させてフィルム１，２を下方に送る。この際、フィルム１，２には既に、製袋ガイド１１及び折り込みガイド１４によって折り込みが形成されているとともに、ボトムシール機構３０、内袋トップシール機構２０及び外袋トップシール機構４０によって所定の部位に熱シールがなされている。
【００６３】
そして、フィルム１，２が所定量だけ送られたら、シゴキローラ１５を閉じ、シゴキローラ１５によって内袋フィルム２内の製品を分割する。
【００６４】
この状態で更に送りローラ１７及びシゴキローラ１５を回転させてフィルム１，２を下方に送ると、図１０（ａ）に示すように、フィルム１，２には製品が存在しない空充填部が形成される。
【００６５】
空充填部が側シール機構５０の間まで送られたら、すなわち前回の動作から一袋分の送りピッチＰだけフィルム１，２が送られたら、フィルム１，２の送りを停止し、側シール機構５０のシリンダ（不図示）を突出させてシールバー５１，５２（図９参照）同士を接近させていく。すると、図１０（ｂ）に示すように、シールバー５１，５２が閉じられ、これらによってフィルム１，２の空充填部が加圧される。シールバー５１，５２が閉じられたら、これらのシールバーに内蔵されている加熱手段を駆動して空充填部を横方向に熱シールする。この熱シールが終了したら、一方のシールバー５２に備えられたカッタ５２ｃを前進させ、フィルム１，２の熱シールされた部分を切断する。
【００６６】
熱シールされた部分が切断されたら各シリンダを後退させてシールバー５１，５２を互いに離間させ、得られた包装袋を落下させる（図１０（ｃ）参照）。そして、シゴキローラ１５を開き、次回分の製品を投入パイプ１２から落下させる。
【００６７】
上述のようにして得られた包装体は、図２（ａ）に示すように、ボトムシール機構３０（図１Ａ等参照）で熱シールされたボトムシール部６３を底にして安定して立たせることができる自立袋６０となる。この自立袋６０は外袋６１と内袋６２との二重構造になっており、自立袋６０はフィルム部材のみによって構成されている。したがって、本実施形態による自立袋６０は、樹脂等によって構成された別部材の口栓を備えた従来の構成に比べて、環境に与える負担が小さく、かつコストを低減することができる。
【００６８】
自立袋６０の中身を取り出す際には、まず、外袋６１の上側部分を切り取って内袋６２の口栓６２ａを露出させる（図２（ｂ）参照）。そして、口栓６２ａの先端部を切り取ることによって、製品が充填されている内袋６２が開封される。口栓６２ａは外袋６１を切り取るまで外袋６１に覆われて清潔な状態が保たれているため、口栓６２ａに口を直接付けて自立袋６０の中身を飲んだり食べたりすることができる。あるいは、細長く形成された口栓６２ａをコップ等の容器内に挿入した状態で中身を抽出することで、抽出途中に中身が容器からこぼれないように中身を容器に移すことも可能である。
【００６９】
このように、本実施形態の自立袋の製袋充填包装機によれば、口栓を有し、かつフィルム部材のみによって構成された自立袋を製造することができる。
【００７０】
［第２の実施形態］
図１１は本発明の第２の実施形態に係る製袋充填包装機の概略構成を示す斜視図である。図１２は図１１に示す製袋充填包装機によって製造される自立袋を示す図である。
【００７１】
本実施形態の製袋充填包装機は、図１２（ａ）に示すように、口栓１５２ａを有する内袋１５２とその内袋１５２を内部に収容した外袋１５１とで構成される自立袋１５０を製袋しつつ、鉛直方向に延びる投入パイプ１１２（図１１参照）から投入される製品を自立袋１５０の内袋１５２内に充填するものである。
【００７２】
図１２（ａ）を参照すると、本実施形態の自立袋１５０は、内袋トップシール部１５４が外袋１５１にイージーピールが可能な状態にシールされた状態になっている。本実施形態の自立袋１５０の構成は、その点を除いて、第１の実施形態で説明した自立袋６０と同じである。すなわち、自立袋１５０の底部には外袋１５１及び内袋１５２に共通するボトムシール部１５３が形成され、自立袋１５０の両側には外袋１５１及び内袋１５２に共通する側シール部１５６が形成されている。内袋１５２の上部には内袋１５２の上縁と口栓１５２ａとを構成する内袋トップシール部１５４が形成されている。さらに、外袋１５１の上部には外袋１５１の上縁を構成する外袋トップシール部１５５が形成されている。
【００７３】
まず、本実施形態の製袋充填包装機の全体の概略構成について説明する。
【００７４】
製袋充填包装機には、イージーピール性を有するフィルムである外袋フィルム１０１が巻かれたフィルム供給ローラと、イージーピール性を有さない通常のフィルム（例えばポリエチレンフィルム）であり外装フィルム１０１よりも幅が狭い内袋フィルム１０２が巻かれたフィルム供給ローラとが設置される。製袋充填包装機は、これらのフィルム供給ローラから引き出されたフィルムを、外袋フィルム１０１の上に内袋フィルム１０２を重ね合わせた状態でフィルム搬送方向の下流側に供給するガイドローラ１１０を備えている。外袋フィルム１０１と内袋フィルム１０２とは、内袋フィルム１０２が外袋フィルム１０１上の中央領域に重ね合わされるように互いに位置合わせされている。
【００７５】
なお、図には示されていないが、本実施形態の包装機は内袋フィルム１０２を外袋フィルム１０１に重ね合わせるまでの間に内袋フィルム１０２にカット加工を施す内袋カット機構が備えられている。内袋カット機構は、内袋フィルム１０２の両側部をカットして後に口栓１５２ａとなる口栓形成部を形成する切断部である。この内袋カット機構は、図４及び図５を参照して説明した第１の実施形態の包装機における内袋トップシール機構２０と同様に構成することができる。ただし、内袋トップシール機構２０は内袋のカットに加えて熱シールを行うためにシールバー２１，２４に加熱手段と凸部２１ａ，２４ａとが設けられていたが、本実施形態の内袋カット機構は熱シール機能が不要であるため、内袋カット機構のシールバーには少なくとも加熱手段は備えられていない。
【００７６】
また、同じく図には示されていないが、上記のように位置合わせがなされた状態で重ね合わされた２枚のフィルム１０１，１０２に位置ずれが生じないように、これらのフィルム１０１，１０２を互いに仮止めするためのシールを施すシール機構が備えられていてもよい。このシール機構は、内袋フィルム１０２を外袋フィルム１０１に重ね合わせる２つのガイドローラ１１０の間に設置することができる。仮止め用のシールは、その後の工程で本シールが施される領域に施すことが好ましい。本例では、２枚のフィルム１０１，１０２の側シールが施される領域に仮止め用シールが施される。
【００７７】
ガイドローラ１１０のフィルム搬送方向下流側には、これらのフィルム１０１，１０２を、内袋フィルム１０２を外袋フィルム１０１が覆い、かつ内袋フィルム１０２の両側端部が重ね合わせられるとともに、外袋フィルム１０１の両側端部が重ね合わせられるように筒状に折り込む製袋ガイド１１１が配置されている。
【００７８】
また、筒状に形成された内袋フィルム１０２内に製品を投入するための投入パイプ１１２が設けられている。投入パイプ１１２は、製袋ガイド１１１に形成された開口を通って筒状の内袋フィルム１０２内に延びている。製品は、例えば、ジュース、果肉入りジュース、ゼリー等の飲食品や経腸栄養剤等の医薬品などの流動性を有するものである。なお、本実施形態では、製袋ガイド１１１に形成された開口を通して、固形物等の他の製品を内袋フィルム１０２内に投入することも可能である。
【００７９】
製袋ガイド１１１のフィルム搬送方向下流側には、製袋ガイド１１１によって筒状に折り込まれたフィルム１０１，１０２の自立袋１５０の底面となる部分を内側に折り込むための折り込みガイド１１４が設けられている。さらに、折り込みガイド１１４のフィルム搬送方向下流側には、折り込まれた各フィルム１０１，１０２の両側端部を互いに密着させる第１の押さえローラ１１３と、フィルム１０１，１０２の折り込みガイド１１４に折り込まれた部分を密着させる第２の押さえローラ１１６とが配置されている。
【００８０】
これらの押さえローラ１１３，１１６のフィルム搬送方向下流側には、製袋ガイド１１１と折り込みガイド１１４によって折り込まれたフィルム１０１，１０２をその長手方向に沿って熱シールするボトムシール機構１３０が配置されている。ボトムシール機構１３０は、自立袋１５０全体のボトムシール部１５３（図１２（ａ）参照）を形成する。さらに、ボトムシール機構１３０に対向する位置には、折り込まれた外袋フィルム１０１及び内袋フィルム１０２の各々の両側端部をフィルムの長手方向に沿って熱シールするトップシール機構１２０が配置されている。トップシール機構１２０は、内袋１５２の口栓１５２ａを有する内袋トップシール部１５４と、外袋１５１の外袋トップシール部１５５（図１２（ａ）参照）を形成する。
【００８１】
なお、図には示されていないが、シール機構１２０，１３０のフィルム搬送方向下流側には、フィルム１０１，１０２を挟みながら回転し、フィルム１０１，１０２を搬送方向下流側に送る送りローラが設けられている（図１１では図の簡略化のために送りローラの図示を省略している）。
【００８２】
送りローラのフィルム搬送方向下流側には、フィルム１０１，１０２を間において対向配置され、送りローラの回転に同期して回転させられる１対のシゴキローラ１１５が設けられている。シゴキローラ１１５は、フィルム１０１，１０２を全幅にわたって挟み込むことによって、内袋フィルム１０２内に投入された製品を分割するものであり、不図示の駆動機構によって、互いに離間する方向および互いに当接する方向に移動可能である。シゴキローラ１１５は、フィルム１０１，１０２を挟んだ状態で回転することにより、送りローラとともにフィルム１０１，１０２を搬送方向下流側に搬送する。
【００８３】
さらに、シゴキローラ１１５のフィルム搬送方向下流側には、フィルム１０１，１０２を横方向（水平方向）に熱シールして自立袋１５０の側シール部１５６（図１２（ａ）参照）を形成するとともに、フィルム１０１，１０２をその側シール部２５６に沿って横方向（水平方向）に切断する側シール機構１４０が配置されている。
【００８４】
次に、上述したトップシール機構１２０について詳しく説明する。
【００８５】
トップシール機構１２０は、図４に示した第１の実施形態における内袋トップシール機構２０と同様に、互いにロッドを対向させてフレームに固定された２つのシリンダと、各シリンダのロッドにそれぞれ固定された支持部材に互いの加圧面を加圧可能に対向させて支持された２つのシールバー１２１（図１３参照）とを有し、各シールバー１２１の間を、製袋ガイド１１１（図１１参照）で折り込まれた外袋フィルム１０１が通過可能な構成となっている。なお、外袋トップシール機構１２０のシールバー１２１以外の構成は図４に示した内袋トップシール機構２０と同様であるため、それらの構成の図示は省略する。
【００８６】
図１３を参照すると、各シールバー１２１には、それぞれ電熱ヒータ等の加熱手段（不図示）が内蔵されている。各シールバー１２１には、内袋１５２の内袋トップシール部１５４を形成する第１の凸部１２１ａと、外袋１５１の内袋トップシール部１５５を形成する第２の凸部１２１ｂとが形成されている。これら加熱手段でシールバー１２１を加熱しつつ、各シリンダを同時に駆動して各シールバー１２１を前進させることで、外袋フィルム１０１の開放端部および内袋フィルム１０２の開放端部が熱シールされる。
【００８７】
本実施形態におけるトップシール機構１２０は、内袋フィルム１０２を覆う外袋フィルム１０１をその外側からシールする構成になっている。そのため、シールバー１２１の第１の凸部１２１ａによって熱シールされる部分では、内袋フィルム１０２に内袋トップシール部１５５が形成されるとともに、外袋フィルム１０１の内袋トップシール部１５５に当接する部分が内袋フィルム１０２に熱シールされる。しかしながら、外袋フィルム１０１は上述したようにイージーピール性を有しているため、袋を開封する際には外袋フィルム１０１を内袋フィルム１０２から容易に剥がすことが可能である。
【００８８】
なお、本実施形態における折り込みガイド１１４、ボトムシール機構１３０、側シール機構１４０はそれぞれ第１の実施形態で説明したものと同じ構成を有しているので、ここではそれらに関する詳しい説明は省略する。また、本実施形態の製袋充填包装機による充填包装動作も第１の実施形態と同様であるので、詳しい説明は省略する。
【００８９】
図１２（ａ）に示すように、本実施形態の製袋充填包装機によって得られる自立袋１５０も、ボトムシール機構１３０（図１１参照）で熱シールされたボトムシール部１５３を底にして安定して立たせることが可能である。この自立袋１５０も外袋１５１と内袋１５２との二重構造になっており、自立袋１５０はフィルム部材のみによって構成されている。したがって、本実施形態による自立袋１５０も、樹脂等によって構成された別部材の口栓を備えた従来の構成に比べて、環境に与える負担が小さく、かつコストを低減することができる。
【００９０】
自立袋１５０の中身を取り出す際には、まず、外袋１５１の上側部分を切り取る（図１２（ｂ）参照）。そして、外袋１５１の側シール部１５６を剥がすとともに、外袋１５１の口栓１５２ａにシールされている部分を口栓１５２ａから剥してめくることにより、口栓１５２ａが露出する（図１２（ｃ）参照）。最後に、口栓１５２ａの先端部を切り取ることによって、製品が充填されている内袋１５２が開封される。本実施形態による自立袋１５０の口栓１５２ａも、外袋１５１が切り取られるまで外袋１５１で覆われて清潔な状態が保たれているため、口栓１５２ａに口を直接付けて自立袋１５０の中身を飲んだり食べたりすることができる。あるいは、細長く形成された口栓１５２ａをコップ等の容器内に挿入した状態で中身を抽出することで、抽出途中に中身が容器からこぼれないように中身を容器に移すことも可能である。
【００９１】
このように、本実施形態の自立袋の製袋充填包装機によれば、口栓を有し、かつフィルム部材のみによって構成された自立袋を製造することができる。
【００９２】
［第３の実施形態］
図１４は本発明の第３の実施形態に係る製袋充填包装機の概略構成を示す斜視図である。図１５は図１４に示す製袋充填包装機によって製造される自立袋を示す図である。
【００９３】
本実施形態の製袋充填包装機は、図１２（ａ）に示すように口栓２５２ａを有する内袋２５２と、その内袋１５２の口栓２５２ａを覆う外袋２５１とで構成される自立袋２５０を製袋しつつ、鉛直方向に延びる投入パイプ２１２（図１４参照）から投入される製品を自立袋２５０の内袋２５２内に充填するものである。
【００９４】
図１５（ａ）を参照すると、本実施形態の自立袋２５０は、内袋２５２の上縁と口栓２５２ａとを形成する内袋トップシール部２５４と、内袋２５２の底部を形成するボトムシール部２５３とが形成された内袋２５２と、内袋２５２の口栓２５２ａを覆う外袋２５１とを有している。外袋２５１の上縁には外袋トップシール部２５５が形成されている。外袋２５１は内袋２５２の内袋トップシール部２５４にイージーピールが可能な状態にシールされている。
【００９５】
まず、この製袋充填包装機の全体の概略構成について説明する。
【００９６】
製袋充填包装機には、イージーピール性を有するフィルムである外袋フィルム２０１がそれぞれ巻かれた２つのフィルム供給ローラと、イージーピール性を有さない通常のフィルム（例えばポリエチレンフィルム）からなる内袋フィルム２０２が巻かれたフィルム供給ローラとが設置される。
【００９７】
なお、図には示されていないが、本実施形態の包装機も第２の実施形態と同様に、内袋フィルム２０２を外袋フィルム２０１に重ね合わせるまでの間に内袋フィルム２０２にカット加工を施す内袋カット機構が備えられている。内袋カット機構は、内袋フィルム２０２の両側部をカットして後に口栓２５２ａとなる口栓形成部を形成する切断部である。この内袋カット機構は、図４及び図５を参照して説明した第１の実施形態の包装機における内袋トップシール機構２０と同様に構成することができる。ただし、内袋トップシール機構２０は内袋のカットに加えて熱シールを行うためにシールバー２１，２４に加熱手段と凸部２１ａ，２４ａとが設けられていたが、本実施形態の内袋カット機構は熱シール機能が不要であるため、内袋カット機構のシールバーには少なくとも加熱手段は備えられていない。
【００９８】
製袋充填包装機は、これらのフィルム供給ローラから引き出されたフィルムを、外袋フィルム２０１の上に内袋フィルム２０２を重ね合わせた状態でフィルム搬送方向の下流側に供給するガイドローラ２１０を備えている。２つの外袋フィルム２０１のうちの一方の外袋フィルム２０１は内袋フィルム２０２の一方の側端部に形成された口栓形成部を覆うように内袋フィルム２０２に対して位置合わせされ、他方の外袋フィルム２０１は内袋フィルム２０２の他方の側端部に形成された口栓形成部を覆うように内袋フィルム２０２に対して位置合わせされる。したがって、外袋フィルム２０１と内袋フィルム２０２とは、内袋フィルム２０２が、間隔をおいて配置された２つの外袋フィルム２０１の間を跨ぐように位置合わせされる。
【００９９】
また、同じく図には示されていないが、上記のように位置合わせがなされた状態で重ね合わされた外袋フィルム２０１と内袋フィルム２０２とに位置ずれが生じないように、これらのフィルム２０１，２０２を互いに仮止めするためのシールを施すシール機構が備えられている。このシール機構は、内袋フィルム２０２を外袋フィルム２０１に重ね合わせる２つのガイドローラ２１０の間に設置することができる。仮止め用のシールは、その後の工程で本シールが施される領域に施すことが好ましい。本例では、フィルム２０１，２０２の側シールが施される領域に仮止め用シールが施される。このように仮止め用シールを行うことにより、外袋フィルム２０１と内袋フィルム２０２とを一体的に搬送することが可能になる。
【０１００】
ガイドローラ２１０のフィルム搬送方向下流側には、これらのフィルム２０１，２０２を、内袋フィルム２０２の両側端部が重ね合わせられ、かつ２枚の外袋フィルム２０１が内袋フィルム２０２の両側端部を外側から覆うようにして２枚の外袋フィルム２０１の両側端部が重ね合わせられるように折り込む製袋ガイド２１１が配置されている。これにより、内袋フィルム２０２は筒状に形成される。
【０１０１】
また、筒状に形成された内袋フィルム２０２内に製品を投入するための投入パイプ２１２が設けられている。投入パイプ２１２は、製袋ガイド２１１に形成された開口を通って筒状の内袋フィルム２０２内に延びている。製品は、例えば、ジュース、果肉入りジュース、ゼリー等の飲食品や経腸栄養剤等の医薬品などの流動性を有するものである。なお、本実施形態では、製袋ガイド２１１に形成された開口を通して、固形物等の他の製品を内袋フィルム２０２内に投入することも可能である。
【０１０２】
製袋ガイド２１１のフィルム搬送方向下流側には、製袋ガイド２１１によって筒状に折り込まれた内袋フィルム２０２の底面となる部分を内側に折り込むための折り込みガイド２１４が設けられている。さらに、折り込みガイド２１４のフィルム搬送方向下流側には、折り込まれた各フィルム２０１，２０２の両側端部を互いに密着させる第１の押さえローラ２１３と、内袋フィルム２０２の折り込みガイド２１４に折り込まれた部分を密着させる第２の押さえローラ２１６とが配置されている。
【０１０３】
これらの押さえローラ２１３，２１６のフィルム搬送方向下流側には、製袋ガイド２１１と折り込みガイド２１４によって折り込まれた内袋フィルム２０２をその長手方向に沿って熱シールするボトムシール機構２３０が配置されている。ボトムシール機構２３０は、自立袋２５０のボトムシール部２５３（図１５（ａ）参照）を形成する。さらに、ボトムシール機構２３０に対向する位置には、折り込まれた外袋フィルム２０１及び内袋フィルム２０２の各々の両側端部をフィルムの長手方向に沿って熱シールするトップシール機構２２０が配置されている。トップシール機構２２０は、内袋２５２の口栓２５２ａを有する内袋トップシール部２５４と、外袋２５１の外袋トップシール部２５５（図１５（ａ）参照）を形成する。
【０１０４】
なお、図には示されていないが、シール機構２２０，２３０のフィルム搬送方向下流側には、フィルム２０１，２０２を挟みながら回転し、フィルム２０１，２０２を搬送方向下流側に送る送りローラが設けられている（図１４では図の簡略化のために送りローラの図示を省略している）。
【０１０５】
送りローラのフィルム搬送方向下流側には、フィルム２０１，２０２を間において対向配置され、送りローラの回転に同期して回転させられる１対のシゴキローラ２１５が設けられている。シゴキローラ２１５は、フィルム２０１，２０２を全幅にわたって挟み込むことによって、内袋フィルム２０２内に投入された充填物を分割するものであり、不図示の駆動機構によって、互いに離間する方向および互いに当接する方向に移動可能である。シゴキローラ２１５は、フィルム２０１，２０２を挟んだ状態で回転することにより、送りローラとともにフィルム２０１，２０２を搬送方向下流側に搬送する。
【０１０６】
さらに、シゴキローラ２１５のフィルム搬送方向下流側には、フィルム２０１，２０２を横方向（水平方向）に熱シールして自立袋２５０の側シール部２５６（図１５（ａ）参照）を形成するとともに、フィルム２０１，２０２をその側シール部２５６に沿って横方向（水平方向）に切断する側シール機構２４０が配置されている。
【０１０７】
なお、本実施形態における折り込みガイド２１４、トップシール機構２２０、ボトムシール機構２３０、側シール機構２４０はそれぞれ第２の実施形態で説明したものと同じ構成を有しているので、ここではそれらに関する詳しい説明は省略する。また、本実施形態の製袋充填包装機による充填包装動作も第２の実施形態と同様であるので、詳しい説明は省略する。
【０１０８】
図１５（ａ）に示すように、本実施形態の製袋充填包装機によって得られる自立袋２５０も、ボトムシール機構２３０（図１４参照）で熱シールされたボトムシール部２５３を底にして安定して立たせることが可能である。なお、本実施形態の自立袋２５３は他の実施形態の自立袋とは異なり、外袋２５１と内袋２５２とが二重構造になっていない。本実施形態の自立袋２５０は、製品を収容する本体部が内袋２５２のみによって形成され、外袋２５１は内袋２５２の少なくとも口栓２５２ａを覆うために設けられている。本実施形態の自立袋２５０もフィルム部材のみによって構成されており、樹脂等によって構成された別部材の口栓を備えた従来の構成に比べて、環境に与える負担が小さく、かつコストを低減することができる。
【０１０９】
自立袋２５０の中身を取り出す際には、まず、外袋２５１の非シール部２５１ａを引っ張って、外袋２５１の側シール部２５６を剥すとともに、外袋２５１の口栓２５２ａにシールされている部分を口栓１５２ａから剥がし、外袋２５１を内袋２５２から取り外す（図１５（ｂ）参照）。これにより、内袋２５２の口栓２５２ａが露出する。そして、口栓２５２ａの先端部を切り取ることによって、製品が充填されている内袋２５２が開封される。本実施形態による自立袋２５０の口栓２５２ａも、外袋２５１が取り外されるまで外袋２５１で覆われて清潔な状態が保たれているため、口栓２５２ａに口を直接付けて自立袋２５０の中身を飲んだり食べたりすることができる。あるいは、細長く形成された口栓２５２ａをコップ等の容器内に挿入した状態で中身を抽出することで、抽出途中に中身が容器からこぼれないように中身を容器に移すことも可能である。
【０１１０】
このように、本実施形態の自立袋の製袋充填包装機によれば、口栓を有し、かつフィルム部材のみによって構成された自立袋を製造することができる。
【０１１１】
［その他の実施形態］
図１６は、上述した各実施形態の製袋充填包装機に供給されるフィルムを殺菌するフィルム殺菌装置を示す図である。
【０１１２】
図１６に示すように、このフィルム殺菌装置３００は、フィルム供給ローラから引き出されたフィルム３０１を殺菌液によって殺菌する殺菌部３１０と、殺菌部３１０を通って殺菌液で殺菌されたフィルム３０１を乾燥させた状態で製袋充填包装機の製袋ガイドへ送る乾燥部３２０とを有している。乾燥部３２０によって乾燥されたフィルム３０１は、上述した各実施形態の製袋充填包装機におけるガイドローラを経由して製袋ガイドへ送られる。
【０１１３】
殺菌部３１０は、殺菌液である過酸化水素水溶液で満たされた殺菌層３１１を有している。殺菌層３１１には、フィルム引き回しユニット３１２が殺菌層３１１に対して出し入れ自由に設けられている。フィルム引き回しユニット３１２は、互い違いに配置された複数のローラを有し、これらのローラにフィルム３０１を交互に掛け回すことで、フィルム３０１が蛇行状態に引き回される。
【０１１４】
過酸化水素水溶液で満たされた殺菌層３１１内にフィルム引き回しユニット３１２を設置した状態で製袋充填包装機を作動させると、フィルム３０１は過酸化水素水溶液中に浸漬されながら送られ、これによってフィルム３０１が殺菌される。
【０１１５】
乾燥部３２０は、フィルム３０１が殺菌部３１０を通過することによってフィルム３０１に付着した過酸化水素水溶液を、温風を吹き付けることなどによって乾燥させる。
【０１１６】
上述した各実施形態の製袋充填包装機にこのフィルム殺菌装置３００を組み合わせ、殺菌されたフィルムを用いて充填包装を行うことにより、無菌状態の自立袋を製造することができる。自立袋を無菌状態とすることにより、製品の保存期間を長くすることができる、内容物に防腐剤等を添加する必要がないので防腐剤等が無添加の健康的な食品を提供することができる、等の利点を得ることができる。このように殺菌されたフィルムを用いて充填包装を行う際には、その内部に充填する内容物も殺菌された状態でフィルム内に投入されることが好ましい。
【０１１７】
なお、ここでは１つのフィルム３０１を供給する構成について説明したが、上述した各実施形態の製袋充填包装機では２つあるいは３つのフィルム供給ローラからフィルムが供給されるように構成されている。そのため、フィルム殺菌装置３００は、それらのフィルムの数に合わせて複数の殺菌部３１０や乾燥部３２０を備えているか、殺菌装置３１０及び乾燥装置３２０がそれらのフィルムを共通して殺菌、乾燥できる構成になっており、製袋充填包装機に供給される全てのフィルムを殺菌するようになっている。
【０１１８】
また、空気中を浮遊する雑菌が、フィルム殺菌装置３００によって殺菌されたフィルムに付着したり、投入パイプから筒状のフィルム内に投入された無菌状態の内容物に付着したりすることを防ぐために、フィルム殺菌装置３００及び製袋充填包装機を仕切り壁によって囲んで無菌室を形成し、その無菌室内に無菌状態に清浄化された空気を送り込むことにより、無菌室内の気圧を周囲の大気圧よりも高くする構成を備えることが好ましい。これにより、無菌室内には空気中に浮遊する雑菌が入り込むことが無くなるため、無菌状態の自立袋をより確実に安定して製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１Ａ】本発明の第１の実施形態に係る製袋充填包装機の概略構成を示す斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示した製袋充填包装機の正面図である。
【図２】図１Ａに示す製袋充填包装機によって製造される自立袋を示す図である。
【図３】図（ａ）は図１Ａ等に示す製袋ガイドを通過したフィルムの横断面図であり、図（ｂ）は図１Ａ等に示す折り込みガイドを通過したフィルムの横断面図である。
【図４】図１Ａ等に示した内袋トップシール機構を示す図である。
【図５】図４に示した内袋トップシール機構のシールバーの加圧面を示す図である。
【図６】図１Ａ等に示したボトムシール機構を示す図である。
【図７】図６に示したボトムシール機構のシールバーの加圧面を示す図である。
【図８】外袋トップシール機構のシールバーの加圧面を示す図である。
【図９】側トップシール機構のシールバーの加圧面を示す図である。
【図１０】図１Ａ等に示した製袋充填包装機による充填包装動作を説明する図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る製袋充填包装機の概略構成を示す斜視図である。
【図１２】図１１に示す製袋充填包装機によって製造される自立袋を示す図である。
【図１３】図１１に示したトップシール機構のシールバーの加圧面を示す図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態に係る製袋充填包装機の概略構成を示す斜視図である。
【図１５】図１４に示す製袋充填包装機によって製造される自立袋を示す図である。
【図１６】製袋充填包装機に供給されるフィルムを殺菌するフィルム殺菌装置を示す図である。
【図１７】従来の自立袋を示す図である。
【符号の説明】
【０１２０】
１，１０１，２０１    外袋フィルム
２，１０２，２０２    内袋フィルム
１０，１１０，２１０  ガイドローラ
１１，１１１，２１１  製袋ガイド
１２，１１２，２１２  投入パイプ
１３，１１３，２１３  第１の押さえローラ
１４，１１４，２１４  折り込みガイド
１５，１１５，２１５  シゴキローラ
１６，１１６，２１６  第２の押さえローラ
１７  送りローラ
２０  内袋トップシール機構
３０，１３０，２３０  ボトムシール機構
４０  外袋トップシール機構
５０，１４０，２４０  側シール機構
６０，１５０，２５０  自立袋
１２０，２２０  トップシール機構
３００  フィルム殺菌装置
３１０  殺菌部
３２０  乾燥部
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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