(57)【要約】【課題】従来の二重包装装置では、ハンド等で内袋を外袋封入装置の入口まで運んだ後は押し出し棒等を利用して押して底側シール部までもってきている。そのため、押し出し棒等の進退動作とシールのタイミングを合わせるのが難しく、しかも、外袋の完成となる天側のシール部が形成されるまでは全面開口しているため、外袋内を不活性ガスで充填しようとしても、ガスの置換効率が悪い。【解決手段】外袋の横シール部Ｘを形成する位置に仮シール部Ｔを形成し、そこに内袋を落とし、そのまま横シール部Ｘの形成位置まで下降させて仮シール部Ｔに被せて横シール部Ｘを形成することで内袋ＩＮの落下距離が短くなり、押し出し棒が不要となる。また、不活性ガス供給パイプ１０９から噴出させる不活性ガス（Ｇ）も天側が仮シール部Ｔで覆われているので、置換効率が良い。【選択図】        図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続した包材を下方向に送る包材送り手段と、
前記包材送り手段によって送られる包材の重ね合わされた縁部に縦方向にシールを施し縦シール部を形成して筒状にする縦シール手段と、
前記縦シール部が形成された包材に封入部を挟む上下部分に横方向にシールを施し上側の横シール部と下側の横シール部を形成する横シール手段とを備え、内袋を封入しながら製袋化する外袋封入装置において、
前記横シール手段より送り方向上流側に横シール予定部に重ねてシール欠落部のある仮シール部を形成する仮シール手段を設けたことを特徴とする外袋封入装置。
【請求項２】
請求項１に記載した外袋封入装置において、
仮シール手段は横方向両端側にシール欠落部を形成することを特徴とする外袋封入装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載した外袋封入装置において、
ガス供給パイプの下端が仮シール手段による仮シール部の形成位置と横シール手段による横シール部の形成位置との間まで延びていることを特徴とする外袋封入装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載した外袋封入装置と、被充填物を充填しながら内袋を製袋化して内袋を製造する製袋充填装置と、前記製袋充填装置で製造した内袋を前記外袋封入装置まで移送する移送部とを備え、内袋となる包材と外袋となる包材の同期した送りにより内袋を封入した外袋が連続的に製造されていくことを特徴とする二重包装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、袋を作製しながら同時にコーヒー粉、茶葉等の被充填物を充填して製品化した内袋を更に外袋に封入する外袋封入装置と、前記外袋封入装置を備えた二重包装装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近では、被充填物の抽出がし易いように包材は通水性の有るメッシュ素材等により構成されているが、この包材で製袋化したものが外気に直接触れるような状態になっていると、その中に充填された被充填物の風味は比較的短期間に失われてしまう。
そこで、特許文献１、２に示すような装置を用いて、さらに外袋に封入する二重包装が行われており、この二重包装を連続ラインで行えれば時間が短縮され生産効率も良くなると期待されていた。
【０００３】
而して、この二重包装装置では、製袋充填装置で製造した内袋を外袋封入装置まで運ぶが、外袋封入装置でも製袋化しながら内袋を封入するため、外袋用の既に筒状に成形した包材の上側の入口から底側シール部までは距離がある。そのため、ハンド等で内袋を入口まで運んだ後は押し出し棒等を利用して内袋を押して底側シール部までもってきている。
しかしながら、押し出し棒等を利用すると、押し出し棒等の進退動作とシールのタイミングを合わせるのが難しく、さらに生産効率を図るために一連の動作を高速化すればするほど難しくなる。しかも、外袋の完成となる天側のシール部が形成されるまでは全面開口しているため、外袋内を不活性ガスで充填しようとしても、ガスの置換効率が悪い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００９／１０１６８６号
【特許文献２】特開２００４−１２３１５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、一連の動作の高速化を図っても、製袋充填装置で製造した内袋を外袋封入装置での製袋化途中の包材にタイミングよく供給でき、かつ外袋内を不活性ガスで充填する場合でも不活性ガスに効率良く置換できる外袋封入装置を提供することを、その目的とする。
また、本発明は、上記した外袋封入装置を備え、一連の動作の高速化に対応できる二重包装装置を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための、請求項１記載の発明は、連続した包材を下方向に送る包材送り手段と、前記包材送り手段によって送られる包材の重ね合わされた縁部に縦方向にシールを施し縦シール部を形成して筒状にする縦シール手段と、前記縦シール部が形成された包材に封入部を挟む上下部分に横方向にシールを施し上側の横シール部と下側の横シール部を形成する横シール手段とを備え、内袋を封入しながら製袋化する外袋封入装置において、前記横シール手段より送り方向上流側に横シール予定部の範囲内にシール欠落部のある仮シール部を形成する仮シール手段を設けたことを特徴とする外袋封入装置である。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載した外袋封入装置において、仮シール手段は横方向両端側にシール欠落部を形成することを特徴とする外袋封入装置である。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載した外袋封入装置において、ガス供給パイプの下端が仮シール手段による仮シール部の形成位置と横シール手段による横シール部の形成位置との間まで延びていることを特徴とする外袋封入装置である。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１から３のいずれかに記載した外袋封入装置と、被充填物を充填しながら内袋を製袋化して内袋を製造する製袋充填装置と、前記製袋充填装置で製造した内袋を前記外袋封入装置まで移送する移送部とを備え、内袋となる包材と外袋となる包材の同期した送りにより内袋を封入した外袋が連続的に製造されていくことを特徴とする二重包装装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の外袋封入装置によれば、動作を高速化させても、製袋充填装置で製造した内袋を外袋封入装置の製袋化途中の包材の底シール部まで確実に運べる。
また、本発明の外袋封入装置によれば、不活性ガスを充填する場合でも、効率良くガスを置換できる。
さらに、本発明の二重包装装置によれば、一連の動作の高速化に対応できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係る二重包装装置の斜視図である。
【図２】図１に含まれる外袋封入装置の拡大斜視図である。
【図３】図２の外袋封入装置の仮シール手段の斜視図である。
【図４】図３の外袋封入装置の駆動機構の説明用の斜視図である。
【図５】図２の外袋封入装置による仮シール手段の動作遷移と外袋封入工程との関係図である。
【図６】図５に続く仮シール手段の動作遷移と外袋封入工程との関係図である。
【図７】図６に続く仮シール手段の動作遷移と外袋封入工程との関係図である。
【図８】図７に続く仮シール手段の動作遷移と外袋封入工程との関係図である。
【図９】図８に続く仮シール手段の動作遷移と外袋封入工程との関係図である。
【図１０】図９に続く仮シール手段の動作遷移と外袋封入工程との関係図である。
【図１１】図５から図１０における包材側の遷移図である。
【図１２】図１の製袋充填装置で製造される、被充填物が充填された内袋の斜視図である。
【図１３】図１の二重包装装置で製造される、内袋が封入された外袋の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１に二重包装装置１の全体構成の概要を示す。二重包装装置１は所謂縦型になっており、包材が上方から下方に向かって送り出されるようになっており、収容部の構成を概略的に上側から下側に向かって順に説明する。
符号３は計量部を示し、この計量部３は被充填物Ｐ（この実施の形態ではコーヒー粉）を所定計量し排出する。この計量部３の排出口には投入ガイド５が連設されている。
また、フォーマ７も備えられており、投入ガイド５の先端がこのフォーマ７に横方から入り込んで下方に延びている。
連続した帯状の包材Ｓ（ＩＮ）は、リール（図示省略）から繰り出された後、このフォーマ７の湾曲外面を抱き込むように湾曲しながら連続方向が上下方向に一致する姿勢に変更され、製袋化に備えると共に、被充填物Ｐが投入ガイド５から筒状に成形された包材Ｓ（ＩＮ）内に投入されるようになっている。
【００１３】
上記より下方では、製袋充填装置９と、移送部６１と、外袋封入装置１０１とが順に備えられており、製袋充填装置９により、図１２に示す内袋ＩＮが製造され、この内袋ＩＮが移送部６１の回動ハンド６３の動作により外袋封入装置１０１側に送られ、外袋封入装置１０１により、図１３に示す外袋ＯＵＴが製造される。なお、内袋ＩＮにホルダーが取り付けられているが、視認の便宜のため、図１２、図１３以外の図面では図示省略されている。
【００１４】
次に、外袋封入装置１０１の構成について、詳細に説明する。
図２に示すように、外袋封入装置１０１は所謂縦形となっている。
符号１０３はフォーマとなっており、これが断面楕円状のガイド筒１０５に連結されている。リール（図示省略）から繰り出された連続した包材Ｓ（ＯＵＴ）はフォーマ１０３の外面に沿って湾曲し、ガイド筒１０５を外側から抱き込みながら筒状に成形される。
【００１５】
フォーマ１０３の下方には縦シール手段１０７が設けられている。この縦シール手段１０７はヒートシール方式になっており、一対の縦長なバーヒーター１０７ａ、１０７ａで包材Ｓ（ＯＵＴ）の重ね合わされた縁部どうしを挟圧し電熱することにより縦シール部Ｙを形成して、包材Ｓ（ＯＵＴ）を筒体にしている。この一対のバーヒーター１０７ａ、１０７ａはシリンダー方式の駆動（図示省略）により近接離間するようになっている。
【００１６】
符号１０９は不活性ガス供給パイプを示し、この不活性ガス供給パイプ１０９はガイド筒１０５に沿って延びており、下端１１１は縦シール手段１０７の一対のバーヒーター１０７ａ、１０７ａとガイド筒１０５の間を通り抜けて下方に至っている。不活性ガス供給パイプ１０９はガス供給源に接続されており、上記した下端１１１から不活性ガス（Ｇ）が噴出するようになっている。
【００１７】
縦シール手段１０７の下方には仮シール手段１１３が設けられている。図３に示すように、この仮シール手段１１３には、一対の横長なバーヒーター１１５、１１５が備えられている。バーヒーター１１５、１１５どうしは横方向に対向しており、それぞれエアシリンダー１１７、１１７により駆動され、近接離間方向に移動できるようになっている。
バーヒーター１１５、１１５は扁平になった包材Ｓ（ＯＵＴ）を重ね合わせて挟圧し電熱することにより仮シール部Ｔを形成する。
【００１８】
符号１１９は取付け部を示し、バックプレート１２１とその側方両端に連結され前方に突出する一対のサイドプレート１２３、１２３を備えている。サイドプレート１２３、１２３の間に上記した一対のバーヒーター１１５、１１５が配置されている。各サイドプレート１２３の外方側にエアシリンダー１１７の固定側が取り付けられており、エアシリンダー１１７の可動部１１８がサイドプレート１２３の貫通孔を通り抜けてバーヒーター１１５に連結されて、バーヒーター１１５が取付け部１１９の昇降の際には一体に動作するようになっている。
【００１９】
バーヒーター１１５、１１５の下方には一対の押え片１２５、１２５が配置されている。この押え片１２５、１２５はある程度の大きさのある押圧面どうしが対向しており、それぞれエアシリンダー１２７、１２７により駆動され、近接離間方向に移動できるようになっている。
エアシリンダー１２７、１２７の固定側はそれぞれサイドプレート１２３、１２３から延出した延出片１２９、１２９に取り付けられており、この一対の押え片１２５、１２５も、バーヒーター１１５、１１５と共に、取付け部１１９の昇降の際には一体に動作するようになっている。
【００２０】
取付け部１１９のバックプレート１２１の背面側は、一対の連結部１３１、１３１を介して支持プレート１３３に連結されている。この支持プレート１３３には一対のガイドプレート１３５、１３５が連結されており、ガイドプレート１３５、１３５にそれぞれ固定されたガイドブロック１３７、１３７が枠体１３９側のガイドレール１４１、１４１に摺動自在に取り付けられており、支持プレート１３３と一対のガイドプレート１３５、１３５とで枠体１３９を抱え込んだ状態になっている。この枠体１３９は外袋封入装置１０１内で固定されている。
【００２１】
一対の押え片１２５、１２５の下方には、横シール手段１４３が設けられている。この横シール手段１４３はヒートシール方式になっており、一対の横長なバーヒーター１４３ａ、１４３ａが備えられている。バーヒーター１４３ａ、１４３ａどうしは横方向に対向しており、それぞれエアシリンダー（図示省略）により駆動され、近接離間方向に移動できるようになっている。
バーヒーター１４３ａ、１４３ａは扁平になった包材Ｓ（ＯＵＴ）を重ね合わせて挟圧し電熱することにより横シール部Ｘを形成する。
この横シール手段１４３にはカッター（図示省略）が付設されており、横シール部Ｘが形成されると、その幅方向中間で切断して上下に切り離すようになっている。
【００２２】
横シール手段１４３の一対のバーヒーター１４３ａ、１４３ａも、上記した仮シール手段１１３の一対のバーヒーター１１５、１１５と同様の構造で支持プレート１３３に連結されている。
従って、仮シール手段１１３の一対のバーヒーター１１５、１１５、一対の押え片１２５、１２５、横シール手段１４３の一対のバーヒーター１４３ａ、１４３ａは、一体に昇降する。
【００２３】
昇降手段はボールネジナット構造になっており、ボールネジ１４５にナット１４７が螺合している。このナット１４７に連結部材１４８が連結されている。この連結部材１４８にはフランジ（図示省略）が連設されており、このフランジに上記した左右一対のガイドプレート１３５、１３５、ガイドブロック１３７、１３７に連結されている。
従って、ナット１４７が昇降すると、ガイドブロック１３７がガイドレール１４１に摺動案内されながら、支持プレート１３１に支持された仮シール手段１１３の一対のバーヒーター１１５、１１５、一対の押え片１２５、１２５、横シール手段１４３の一対のバーヒーター１４３ａ、１４３ａが、一体となって昇降する。
ボールネジ１４５はモーター１４９からの回転力を受けて回転するようになっている。
【００２４】
仮シール手段１１３等は最上位置にあるときに、一対のバーヒーター１１５、１１５等が近接移動して、一対の押え片１２５、１２５が包材Ｓ（ＯＵＴ）の膨らみを抑えて扁平にしながら、仮シール手段１１３の一対のバーヒーター１１５、１１５に対向する位置では仮シール部Ｔを形成し、横シール手段１４３の一対のバーヒーター１４３ａ、１４３ａに対向する位置では横シール部Ｘをそれぞれ形成する。
そして、近接状態を保ちながら、下降することで、最下位置まで包材Ｓ（ＯＵＴ）を送り出し、その後は包材Ｓ（ＯＵＴ）を離して最上位置まで戻って、再び仮シール部Ｔや横シール部Ｘを形成する。
この昇降は１ピッチ分になっている。
【００２５】
次に、外袋封入装置１０１の動作を一つの外袋ＯＵＴの製造と関連付けて、図５〜図１０にしたがって説明する。
図５は仮シール手段１１３等が最上位置にあり、送り動作が停止している。送り動作の停止毎に、図６に示すように、縦シール手段１０７の一対のバーヒーター１０７ａ、１０７ａが近接移動し、連続した包材Ｓ（ＯＵＴ）の重ね合わされた縁部を挟圧して電熱することで、縦シール部Ｙを形成し筒状体にしていく。
【００２６】
図７に示すように、最上位置では、一対の押え片１２５、１２５が近接移動し、包材Ｓ（ＯＵＴ）の膨らみを抑えて扁平にしながら、仮シール手段１１３の一対のバーヒーター１１５、１１５、横シール手段１４３の一対のバーヒーター１４３ａ、１４３ａもそれぞれ近接移動して、連続した包材Ｓ（ＯＵＴ）を挟圧して電熱することで、図１１（Ａ）に示すように、それぞれの予定部（点線）に、仮シール手段１１３の一対のバーヒーター１１５、１１５に対向する位置では仮シール部Ｔを形成し、横シール手段１４３の一対のバーヒーター１４３ａ、１４３ａに対向する位置では横シール部Ｘをそれぞれ形成する。
この仮シール部Ｔは扁平になった包材Ｓ（ＯＵＴ）を横断するものであるが、両端側は欠落しており、通孔ｔとなっている。以下、この仮シール部Ｔを底側として製造される外袋ＯＵＴに着目して説明する。
【００２７】
この仮シール部Ｔの形成のタイミングで、内袋ＩＮがガイド筒１０５から投入され、図１１（Ｂ）に示すように、仮シール部Ｔ上に落下する。通孔ｔは内袋ＩＮのサイズより小さく設定されているので、内袋ＩＮは通り抜けられない。
次に、図８に示すように、縦シール手段１０７の一対のバーヒーター１０７ａ、１０７ａが離間移動し、昇降可能態勢となる。
このタイミングでは、既に内袋ＩＮは仮シール部Ｔ上に到達している。
【００２８】
次に、図９に示すように、仮シール手段１１３等が共に下降して包材Ｓ（ＯＵＴ）を下方に送る。その送りにより、図１１（Ｃ）に示すように、不活性ガス供給パイプ１０９が一方の通孔ｔを通り抜けて相対的に後退する。仮シール手段１１３等は最下位置で停止してから、図１０に示すように、仮シール手段１１３等が離間移動して包材Ｓ（ＯＵＴ）を開放する。
【００２９】
この後は、仮シール手段１１３等は上昇に転じ、図５に示す最上位置に戻る。そこで、図６、図７、図８に示すように、縦シール、仮シール及び横シールをそれぞれ施すことで、図１１（Ｄ）に示すように、上側では仮シール部Ｔを形成し、下側では仮シール部Ｔに重ねて底側となる横シール部Ｘ（Ｂ）を形成する。仮シール部Ｔは横シール部Ｘ（Ｔ＋Ｂ）よりシール幅寸法は若干大きくなっており、包材Ｓ（ＯＵＴ）の送りに若干ずれがあっても仮シール部Ｔに横シール部Ｘが被るようになっている。また、横シール部Ｘが幅方向中間でカットされるので、袋側には横シール部Ｘ（Ｂ）が残っている。
【００３０】
そこで、図１１（Ｅ）に示すように、不活性ガス供給パイプ１０９から不活性ガス（Ｇ）を噴出させる。するとシール封入部内に不活性ガス（Ｇ）が満ちていき、元からそこにあった空気（Ａ）は他方の通孔（ｔ）から上方に抜けていく。
上方には仮シール部Ｔがあるので、不活性ガス（Ｇ）の噴出が停止しても、そこより下方で充満している不活性ガス（Ｇ）は逃げにくい。従って、ガスを効率良く置換できている。
【００３１】
その後は、図９に示すように、仮シール手段１１３等が共に下降して包材Ｓ（ＯＵＴ）を下方に送る。その送りにより、不活性ガス供給パイプ１０９の下端１１１は仮シール部Ｔより上方に相対的に後退する。最下位置で停止してから、仮シール手段１１３等が離間移動して包材Ｓ（ＯＵＴ）を開放した後に、上昇に転じて、図５に示す最上位置に戻る。そこで、図６、図７、図８に示すように、縦シール、仮シール及び横シールをそれぞれ施すことで、図１１（Ｇ）に示すように仮シール部Ｔに重ねて天側となる横シール部Ｘ（Ｔ）を形成し、包材Ｓ（ＯＵＴ）の連続ラインから切り離されて、外袋ＯＵＴが完成する。
【００３２】
このようにして、横シール部Ｘ（Ｂ）と横シール部Ｘ（Ｔ）との間の空洞の封入部に内袋ＩＮが封入された外袋ＯＵＴが順次製造されていくが、仮シール手段１１３が設けられたことにより、内袋ＩＮの落下距離が短くなり、押し出し棒等が無くとも、確実に所定の箇所まで短時間で落とせる。また、不活性ガス供給パイプ１０９から噴出させる不活性ガス（Ｇ）も天側が仮シール部Ｔで覆われているので、置換効率が良い。
しかも、既存の二重包装装置の主要な設計を生かして仮シール手段１１３を付設することができ、装置の設計も容易である。
【００３３】
以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的構成は、この実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の外袋封入装置を二重包装装置に組み込むことで、効率的な利用が図れる。
【符号の説明】
【００３５】
１‥‥二重包装装置
３‥‥計量部                        ５‥‥投入ガイド
７‥‥フォーマ                      ９‥‥製袋充填装置
６１‥‥移送部                        ６３‥‥回動ハンド
１０１‥‥外袋封入装置                １０３‥‥フォーマ
１０５‥‥ガイド筒                    １０７‥‥縦シール手段
１０７ａ‥‥（縦シール手段の）バーヒーター
１０９‥‥不活性ガス供給パイプ        １１１‥‥（パイプの）下端
１１３‥‥仮シール手段                
１１５‥‥（仮シール手段の）バーヒーター
１１７‥‥エアシリンダー              １１８‥‥（エアシリンダー）可動部
１１９‥‥取付け部                    １２１‥‥バックプレート
１２３‥‥サイドプレート              １２５‥‥押え片
１２７‥‥エアシリンダー              １２９‥‥延出片
１３１‥‥連結部                      １３３‥‥支持プレート
１３５‥‥ガイドプレート              １３７‥‥ガイドブロック
１３９‥‥枠体                        １４１‥‥ガイドレール
１４３‥‥横シール手段                
１４３ａ‥‥（横シール手段）バーヒーター
１４５‥‥ボールネジ                  １４７‥‥ナット
１４８‥‥連結部材                    １４９‥‥モーター
ＩＮ‥‥内袋                        Ｐ‥‥被充填物
ＯＵＴ‥‥外袋                      Ｓ（ＯＵＴ）‥‥（外袋用の）包材
Ｘ‥‥横シール部                    Ｙ‥‥縦シール部
Ｔ‥‥仮シール部
Ｇ‥‥不活性ガス                    Ａ‥‥空気
【図１】
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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】
2014108818.tif 000009
【図８】
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【図９】
2014108818.tif 000011
【図１０】
2014108818.tif 000012
【図１１】
2014108818.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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