(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺のフィルムを上方から下方へ送りつつ、前記フィルムを用いて、内部に被包装物を収容した包装袋を製造する包装袋の製造方法であって、
長尺のフィルムの両縁部同士を熱溶着し、これによって形成された縦シール部を有する筒状フィルムを形成する工程と、
前記筒状フィルムの向き合った内面同士をその幅方向に、開口部を形成するように一部位を残して熱溶着する工程と、
前記開口部から前記筒状フィルム内に被包装物を前記開口部よりも上方まで投入する工程と、
前記被包装物の投入後、前記開口部の下端を前記筒状フィルムの外部から押圧して前記筒状フィルムの内面同士を密着させる工程と、
前記筒状フィルムの内面同士を密着させた状態で、前記開口部で前記筒状フィルムを熱溶着する横シール機構で前記筒状フィルムを前記開口部が形成された部位で加圧することにより、前記開口部から前記被包装物を排除しつつ、前記開口部で前記筒状フィルムの向き合った内面同士をその幅方向に熱溶着する工程とを有する、包装袋の製造方法。
【請求項２】
前記被包装物の投入後に、前記筒状フィルムの送り方向について前記開口部が形成された部位と同じ位置で、前記筒状フィルムの幅方向両端部をそれぞれ外側に引っ張る工程を更に有し、この工程の後に、前記開口部で前記筒状フィルムをその幅方向に熱溶着する工程を行う、請求項１に記載の包装袋の製造方法。
【請求項３】
前記筒状フィルムをその幅方向に熱溶着する工程は、前記縦シール部が前記筒状フィルムの幅方向中央部に位置するように前記筒状フィルムを熱溶着することを含む、請求項１または２に記載の包装袋の製造方法。
【請求項４】
前記長尺のフィルムを、その両縁部が一致するように幅方向中央で半分に折り合わせる工程を更に有し、この工程の後に、前記長尺のフィルムの両縁部同士を熱溶着する工程を行い、これによって、前記縦シール部が幅方向一端部に位置した扁平状の前記筒状フィルムを形成する、請求項１または２に記載の包装袋の製造方法。
【請求項５】
前記長尺のフィルムを半分に折り合わせる工程の後、前記フィルムを半分に折り合わせることによって形成された折り目の部分で前記フィルムの向き合った内面同士を前記フィルムの長手方向に熱溶着する工程を更に有し、この工程の後に、前記筒状フィルムを幅方向に熱溶着する工程を行う、請求項４に記載の包装袋の製造方法。
【請求項６】
前記長尺のフィルムを、その両縁部が一致し、かつ、一致した両縁部と反対側の部分を内側に折り込み２つの山部を形成する工程と、前記２つの山部で前記フィルムの向き合った内面同士をそれぞれ前記フィルムの長手方向に熱溶着する工程とを更に有し、前記２つの山部をそれぞれ熱溶着する工程の後に、前記筒状フィルムを幅方向に熱溶着する工程を行う、請求項１または２に記載の包装袋の製造方法。
【請求項７】
長尺のフィルムを上方から下方へ送りつつ、前記フィルムを用いて、内部に被包装物を収納した包装袋を製造する縦型製袋充填機であって、
長尺のフィルムをその同じ面が対面するように両縁部を重ね合わせるフィルム整形機構と、
前記フィルムの重ね合わせられた両縁部を前記フィルムの長手方向に熱溶着し、これによって形成された縦シール部を有する筒状フィルムを形成する縦シール機構と、
前記筒状フィルムの向き合った内面同士をその幅方向に一部位を残して熱溶着する第１の横シール機構と、
前記筒状フィルムの上方から前記筒状フィルム内に被包装物を投入するための、下端が前記第１の横シール機構よりも下方に位置している投入ノズルと、
前記投入ノズルの下端よりも下方に配置された第２の横シール機構であって、前記第１の横シール機構により熱溶着された部位が前記筒状フィルムの送り方向について前記第２の横シール機構と同じ位置まで送られたときに、前記第１の横シール機構によって熱溶着されていない前記筒状フィルムの向き合った内面同士を前記筒状フィルムの幅方向に熱溶着する第２の横シール機構と、
前記第２の横シール機構の下方に配置された、前記第２の横シール機構が前記筒状フィルムを加圧する前に、前記第２の横シール機構により熱溶着が行われる領域の下端で前記筒状フィルムを挟み付けるように閉じられるシャッタ機構とを有する、縦型製袋充填機。
【請求項８】
前記第２の横シール機構で熱溶着を行う領域で前記第２の横シール機構による熱溶着に先だって前記筒状フィルムにその幅方向への引張力を与える張力付与機構を更に有する、請求項７に記載の縦型製袋充填機。
【請求項９】
前記第１の横シール機構は、前記筒状フィルムの幅方向両端部を熱溶着する位置に配置されている、請求項７または８に記載の縦型製袋充填機。
【請求項１０】
前記第１の横シール機構は、前記縦シール部を含む領域を熱溶着する位置に配置されている、請求項７または８に記載の縦型製袋充填機。
【請求項１１】
前記縦シール機構の上方に、前記長尺のフィルムを、その両縁部が一致するように幅方向中央部で半分に折り合わせるフィルム折り込み機構を更に有する、請求項７ないし１０のいずれか１項に記載の縦型製袋充填機。
【請求項１２】
前記フィルムを間において前記縦シール機構と対向する位置に、前記フィルム折り込み機構によって前記フィルムに形成された折り目の部分で前記フィルムの向き合った内面同士を前記フィルムの長手方向に熱溶着する第２の縦シール機構を更に有する、請求項１１に記載の縦型製袋充填機。
【請求項１３】
前記縦シール機構の上方に、前記長尺のフィルムを、その両縁部が一致し、かつ、一致した両縁部と反対側の部分を内側に折り込み２つの山部を形成するフィルム折り込み機構を更に有する、請求項７ないし１０のいずれか１項に記載の縦型製袋充填機。
【請求項１４】
前記フィルムを間において前記縦シール機構と対向する位置に、前記２つの山部で前記フィルムの向き合った内面同士をそれぞれ前記フィルムの長手方向に熱溶着する第２の縦シール機構を更に有する、請求項１３に記載の縦型製袋充填機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長尺のフィルムを用いて包装袋を製造する包装袋の製造方法および縦型製袋充填機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液状あるいはペースト状の被包装物を袋詰めするのに、縦型製袋充填機が用いられている。
【０００３】
縦型製袋充填機は、一般的に、長尺のフィルムを筒状にフォーミングする製袋ガイドと、筒状にフォーミングされたフィルムの端縁部同士の合わせ面をフィルムの長手方向に沿って熱溶着して筒状とされたフィルムを形成する縦シール機構と、この筒状のフィルムを幅方向全域にわたって熱溶着する横シール機構とを有する。縦シール機構および横シール機構はそれぞれ、互いに対向しているヒーターバーとヒーター受けバーとを有し、これらでフィルムを加圧しつつ加熱することでフィルムの向き合った内面同士を熱溶着する。
【０００４】
被包装物は、縦シール機構よりも下方でかつ横シール機構よりも上方の位置でフィルム内に投入される。フィルムを一定のピッチで間欠送りしながら、縦シール機構によりフィルムを筒状に熱融着し、その中に被包装物を投入し、横シール機構でフィルムを幅方向に熱溶着することで、内部に被包装物が封入された包装袋が製造される。
【０００５】
なお、縦型充填包装機では、包装袋が連続して製造されるので、横シール機構によるフィルムの熱融着後、この熱融着された部分でフィルムを幅方向に切断し、１袋ずつ分離する。
【０００６】
また、被包装物の定量性を向上させるため、あるいは包装袋中に空気が存在することによる被包装物の腐敗を防止するために、被包装物は、包装袋内に封入されるべき量よりも多い量が筒状フィルム内に投入され、被包装物が存在している位置で筒状フィルムを外側から挟んで被包装物を分割する機構を有する場合もある。
【０００７】
このような被包装物を分割する機構として、特に被包装物がペースト状である場合に、フィルムを側方から挟む一対のシゴキローラが設けられる。ペースト状の被包装物はシゴキローラよりも上方の位置まで投入され、その後、シゴキローラを閉じることで、被包装物が分離される。シゴキローラを閉じた状態でシゴキローラを回転させてフィルムを下方に送ると、シゴキローラで挟まれつつ送られたフィルムの部分に空充填部が形成される。この空充填部を横シール機構で熱溶着することにより、被包装物がペースト状であっても、横シール機構によるフィルムの熱溶着を良好に行える。
【０００８】
フィルムによる包装形態の代表的な例を図２４〜２６に示す。
【０００９】
図２４にはピロー型の包装袋５００が示される。上述した製袋充填機では、一般的にはピロー型の包装袋５００を製造するのに使用される。この包装袋５００は、縦シール機構によって熱溶着された部分である縦シール部５０１と、横シール機構によって熱溶着された部分である横シール部５０２とを有する。
【００１０】
また、上述した製袋充填機において、縦シール機構に対する横シール機構の向きを変更することで、図２５に示すような、三方シール型の包装袋５１０を製造することもできる。この包装袋５１０も、縦シール機構によって熱溶着された部分である縦シール部５１１と、横シール機構によって熱溶着された部分である横シール部５１２とを有する。
【００１１】
さらに、上述した製袋充填機に、フィルムを間において縦シール機構と対向する位置でフィルムの折り返し部分を長手方向に沿って熱溶着する第２の縦シール機構を設けることで、図２６に示すような、四方シール型の包装袋５２０を製造することができる。この包装袋５２０は、図２５に示した三方シール型の包装袋５１０と同様の縦シール部５２１および横シール部５２２の他に、第２の縦シール機構によって熱溶着された部分である縦シール部５２３を有する。
【００１２】
一方、包装袋のもう一つの形態として、自立袋がある。自立袋は、プラスチック容器や缶・瓶のように立てて店頭に陳列することができ、しかも内容物を消費した後は小さく折り畳んで廃棄できるため、これらに代わる包装形態として近年広く用いられるようになってきている。
【００１３】
自立袋を製造するための包装機も、種々のものが提案されているが、特に、特開平１１−１５２１０４号公報には、上述した縦型製袋充填機を応用した装置が開示されている。すなわち、上述の三方シール型の包装袋を製造する製袋充填機に更に、フィルムを間において縦シール機構と対向する位置でフィルムの折り返し部分を内側に折り込む折り込み機構と、自立袋の底部を形成するために、この折り込み機構によってフィルムが折り込まれることによって形成された２つの山部をそれぞれ熱溶着する底部形成用シール機構とを付加したものである。この製袋充填包装機では、自立袋を横に倒した状態で、自立袋が製造される。
【００１４】
特開平１１−１５２１０４号公報に開示された製袋充填機により製造される自立袋の一例を図２７に示す。図２７に示すように、自立袋５５０は、２つの側シール部５５２と、天シール部５５１と、底シール部５５３とを有する。側シール部５５２は横シール機構によって形成され、天シール部５５１は縦シール機構によって形成され、底シール部５５３は底部形成用シール機構によって形成される。
【００１５】
このように、縦シール機構と横シール機構とを適宜組み合わせることによって、長尺のフィルムを用いて種々の形態の包装袋を製造することができる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の製袋充填機では、横シール機構は、前述のように、ヒーターバーとヒーター受けバーとでフィルムを加圧して熱溶着する。ここで、包装袋としては、被包装物の種類や包装袋の用途に応じて幅が数ｃｍ程度のものから数十ｃｍのものまで、種々の大きさのものが存在する。そのうち数十ｃｍもの幅の包装袋を製造する際は、包装袋の幅よりも長さの長いヒーターバーおよびヒーター受けバーが用いられる。
【００１７】
フィルムの幅が大きくなると、それに伴ってヒーターバーおよびヒーター受けバーによるフィルムの加圧面積が大きくなる。フィルムの加圧面積が大きくなると、同じ力でフィルムを加圧している限り、実際にフィルムに加わる圧力は小さくなり、結果として十分なシール強度が得られなくなる。このことは、包装袋の形態によらず、縦型製袋充填機の横シール全般的に言えることである。
【００１８】
また、特にピロー型の包装袋を製造する場合や自立袋を製造する場合、横シール機構により熱溶着される領域でのフィルムの重なり枚数が場所によって異なっている。その結果、フィルムの重なり枚数の異なる部分の境界でフィルムに段差が生じる。フィルムの熱溶着性や柔軟性にもよるが、この段差が、横シール機構による熱溶着時におけるシール不良を生じさせることもあった。
【００１９】
以下に、段差によって生じるシール不良について図２８を参照して説明する。図２８（ａ）には、図２４に示したピロー型の包装袋５００を製造する際の、横シール部形成時のフィルムの幅方向に沿った横シール部５０２の模式的断面を、横シール機構の一部を構成するヒーターバー６０１およびヒーター受けバー６０２とともに示す。図２８（ｂ）には、図２７に示した自立袋５５０を製造する際の、側シール部形成時のフィルムの幅方向に沿った側シール部５５２の模式的断面図を、横シール機構の一部を構成するヒーターバー６０１およびヒーター受けバー６０２とともに示す。なお、図２８（ａ）および（ｂ）では、フィルムの重なり具合を理解しやすくするために、フィルムの厚みについては実際の寸法よりも大きく描いている。
【００２０】
図２８（ａ）に示すように、横シール部５０２は、縦シール部５０１が形成されている領域でフィルムが４重になっており、その他の領域ではフィルムは２重となっている。一方、図２８（ｂ）に示すように、側シール部５５２は、底シール部５５３が形成されている領域でフィルムが４重になっており、その他の領域ではフィルムは２重となっている。ヒーター受けバー６０２のヒーターバー６０１との対向面にはシリコーンゴム６０３が貼り付けられており、ヒーターバー６０１とヒーター受けバー６０２とによるフィルムの加圧に伴ってシリコーンゴム６０３が弾性変形することで、熱溶着すべき領域の全域に力が加わるようにしている。
【００２１】
しかしながら、実際には、フィルムが２重になっている部分の、フィルムが４重になっている部分との境界部（図２８（ａ）中の領域６１０，６１１および図２８（ｂ）中の領域６１３）では、十分な力が加わらず、熱溶着が不完全となることがある。このように、熱溶着が不完全な部分が生じると、最悪の場合にはそこから被包装物が袋の外部に漏れ出てしまう。また特に、図２８（ａ）に示した横シール部５０２においては、フィルムの折り返し領域６１２でも同様の問題が生じるおそれがある。
【００２２】
そこで、上述したような包装袋の大型化やフィルムの段差に起因する横シール部のシール不良を防止するためには、横シール機構によるフィルムの加圧力を大きくしたり、フィルムの加熱時間を長くしより大きな熱量をフィルムに与えることが考えられる。
【００２３】
しかしながら、フィルムの加圧力を大きくする方法は、より大きな出力の駆動源を横シール機構の駆動源として用いる必要があり、またそれに伴って、駆動伝も含めた横シール機構の高剛性化を図る必要があるため、駆動源も含めた横シール機構の大型化を招いてしまい、好ましくない。一方、フィルムの加熱時間を長くすることは、その分だけ熱溶着に要する時間が長くなり、包装袋の生産性を低下させてしまうことになる。
【００２４】
さらに、フィルムの加圧力を大きくしたりフィルムの加熱時間を長くするということは、フィルムを溶融させやすくすることであり、そのことは、ヒーターバーとヒーター受けバーとでフィルムを加圧および加熱している際にヒーターバーの下端でフィルムが伸びたり溶断してしまうという不具合を生じさせる原因ともなる。これは、縦型製袋充填機において、横シール機構によるフィルムの熱溶着時には、横シール機構の下方では被包装物の重量がフィルムに加わっており、この被包装物の重量がフィルムの溶融した部分に加わって生じる現象である。フィルムの溶断は、横シール機構による加圧力自身で生じる場合もある。
【００２５】
熱溶着時におけるフィルムの伸びや溶断は、フィルムとして熱溶着性の高いポリエチレンフィルムを用いた場合に生じやすい。これを防止するために、ポリエチレンフィルムとナイロンフィルムとの積層フィルムを用い、ポリエチレンフィルム同士が熱融着するように包装袋を製造することが一般的に行われている。しかし、積層フィルムを用いることは包装材のコストの上昇に繋がってしまう。
【００２６】
一方、包装袋の幅が大きくなると、それに伴って、横シール機構のヒーターバーおよびヒーター受けバーの長さも長くなる。ヒーターバーおよびヒーター受けバーの長さが長くなると、これらの平行度の僅かな誤差が、フィルムの幅方向の一端部と他端部とでの加圧力の差となり、これもシール不良の原因となる。したがって、ヒーターバーとヒーター受けバーとの平行度を保つためには、横シール機構の駆動に関する構造の部品精度や剛性を向上させたり、付加的な構造が必要となり、結果的に製袋充填機の製造コストが上昇したり、製袋充填機が大型化してしまう。
【００２７】
ところで、シゴキローラを有する製袋充填機の場合、シゴキローラは、その加圧力でフィルム内の被包装物を分離しているので、横シール機構について上述した、加圧力に起因する種々の問題点は、シゴキローラについても同様に生じる。つまり、フィルムに段差が生じていたりフィルムの幅が大きくなることによって、シゴキローラによるフィルムの加圧力は部分的あるいは全体的に小さくなり、その結果、シゴキローラで加圧した部分に被包装物が残ってしまうことがある。
【００２８】
横シール機構によるフィルムの熱溶着はシゴキローラで加圧した部分に対して行われるので、この部分に被包装物が残っていると、シール不良となるおそれがある。また、シール不良とならないまでも、包装袋を１袋ずつ分離する際に横シール部でフィルムを切断したとき、横シール部に残っている被包装物が露出し、結果的に包装不適切と判断されてしまう。
【００２９】
そこで本発明は、フィルムの熱溶着する領域にフィルムの熱溶着を阻害する段差が生じていたり、フィルムの幅が大きな場合であっても、高速かつ簡易に包装袋を製造することができる包装袋の製造方法および縦型製袋充填機を提供することを目的とする。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明の包装袋の製造方法は、長尺のフィルムを上方から下方へ送りつつ、前記フィルムを用いて、内部に被包装物を収容した包装袋を製造する包装袋の製造方法であって、
長尺のフィルムの両縁部同士を熱溶着し、これによって形成された縦シール部を有する筒状フィルムを形成する工程と、
前記筒状フィルムの向き合った内面同士をその幅方向に、開口部を形成するように一部位を残して熱溶着する工程と、
前記開口部から前記筒状フィルム内に被包装物を前記開口部よりも上方まで投入する工程と、
前記被包装物の投入後、前記開口部の下端を前記筒状フィルムの外部から押圧して前記筒状フィルムの内面同士を密着させる工程と、
前記筒状フィルムの内面同士を密着させた状態で、前記開口部で前記筒状フィルムを熱溶着する横シール機構で前記筒状フィルムを前記開口部が形成された部位で加圧することにより、前記開口部から前記被包装物を排除しつつ、前記開口部で前記筒状フィルムの向き合った内面同士をその幅方向に熱溶着する工程とを有する。
【００３１】
本発明の包装袋の製造方法によれば、筒状フィルムの幅方向への熱溶着は２回に分けて行われる。すなわち、まず、被包装物の投入前に、被包装物の投入用の開口部を形成するように一部位を残して熱溶着し、次いで、被包装物の投入後に、この開口部を熱溶着する。このように筒状フィルムの幅方向への熱溶着を被包装物の投入の前と後に分けて行うことで、被包装物の投入後には筒状フィルムを全幅にわたって加熱する必要はなく部分的に加熱すればよいので、被包装物の投入後の筒状フィルムの幅方向への熱溶着時に、筒状フィルムが被包装物の重量によって伸びることがなくなる。また、筒状フィルムの幅方向への熱溶着を２回の工程に分けて行うことで、筒状フィルムの熱溶着時の筒状フィルムへの加圧力や加圧時間といた熱溶着条件を、筒状フィルムの幅方向で異なる、熱溶着する部位でのフィルムの重なり枚数が筒状フィルムの幅方向で異なる場合であっても、それに応じて最適に設定することが可能となる。したがって、包装袋の形態や大きさ、さらにはフィルムの材質に拘わらず、筒状フィルムの幅方向への熱溶着が良好に行われる。しかも、筒状フィルムの幅方向への熱溶着を２回の工程に分けることにより、個々の工程において熱溶着される領域の面積が小さくなるので、熱溶着に必要な時間も短縮される。さらに、開口部での筒状フィルムの熱融着に先立って開口部の下端を筒状フィルムの外部から押圧して筒状フィルムの内面同士を密着させるので、包装袋内への気泡の混入が防止される。
【００３２】
本発明の縦型製袋充填機は、長尺のフィルムを上方から下方へ送りつつ、前記フィルムを用いて、内部に被包装物を収納した包装袋を製造する縦型製袋充填機であって、
長尺のフィルムをその同じ面が対面するように両縁部を重ね合わせるフィルム整形機構と、
前記フィルムの重ね合わせられた両縁部を前記フィルムの長手方向に熱溶着し、これによって形成された縦シール部を有する筒状フィルムを形成する縦シール機構と、
前記筒状フィルムの向き合った内面同士をその幅方向に一部位を残して熱溶着する第１の横シール機構と、
前記筒状フィルムの上方から前記筒状フィルム内に被包装物を投入するための、下端が前記第１の横シール機構よりも下方に位置している投入ノズルと、
前記投入ノズルの下端よりも下方に配置された第２の横シール機構であって、前記第１の横シール機構により熱溶着された部位が前記筒状フィルムの送り方向について前記第２の横シール機構と同じ位置まで送られたときに、前記第１の横シール機構によって熱溶着されていない前記筒状フィルムの向き合った内面同士を前記筒状フィルムの幅方向に熱溶着する第２の横シール機構と、
前記第２の横シール機構の下方に配置された、前記第２の横シール機構が前記筒状フィルムを加圧する前に、前記第２の横シール機構により熱溶着が行われる領域の下端で前記筒状フィルムを挟み付けるように閉じられるシャッタ機構とを有する。
【００３３】
上記のとおり構成された本発明の縦型製袋充填機では、筒状フィルムをその幅方向に熱溶着するシール機構として、筒状フィルムをその幅方向の一部位を残して熱溶着する第１の横シール機構と、第１の横シール機構によって熱溶着されていない残りの部位を熱溶着する第２の横シール機構とを有する。このように２つの横シール機構を設けることで、筒状フィルムを幅方向に熱溶着する際に、筒状フィルムを全幅にわたって加熱する必要がなくなるので、筒状フィルムの幅方向への熱シール時の、被包装物の重量による筒状フィルムの伸びが防止される。
【００３４】
しかも、第２の横シール機構は、第１の横シール機構よりも下方に配置され、かつ、被包装物を筒状フィルム内に投入するための投入ノズルは、その下端が第１の横シール機構と第２の横シール機構の間に位置しているので、第１の横シール機構による熱溶着は被包装物の投入前の筒状フィルムに対して行われ、結果的に、第１の横シール機構による筒状フィルムの熱溶着が安定して行われる。また、筒状フィルムを幅方向に熱溶着するシール機構を２つに分けることで、個々の熱シール機構は小型のものでよくなり、大型の横シール機構の場合に必要となる付加的な構造も不要となるので、結果的に装置全体の小型化が達成される。さらに、第２の横シール機構の下方にシャッタ機構が配置されているので、包装袋内への気泡の混入が効果的に防止される。
【００３５】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態を説明するための、本発明の主要な構成の一部を適用した縦型製袋充填機の正面図、図２は図１に示す縦型製袋充填機の側面図である。
【００３６】
図１および図２に示す製袋充填機は、液状またはペースト状の被包装物が充填されたピロー型の包装袋を製造するものである。図１および図２において、製袋ガイド２は、長尺のフィルム１’を、その同じ面が対面するように両縁部を重ね合わせて筒状にフォーミングするためのものである。フィルム１’はロール状に巻かれており、そのロールから繰り出されて製袋ガイド２に供給される。製袋ガイド２によって筒状にフォーミングされたフィルム１’は、メインパイプ４の外周を包囲した状態で、後述する２組の送りローラ７によって下方に送られる。メインパイプ４の内側には、メインパイプ４を貫通した投入ノズル３が、メインパイプ４と同心上に配置されている。投入ノズル３はフィルム１内に液状またはペースト状の被包装物９を投入するためのものであり、被包装物９（図中、斜線で示す）は、投入ノズル３の上端から供給され、下端から放出される。
【００３７】
製袋ガイド２の下方には、製袋ガイド２によって筒状にフォーミングされたフィルム１’の重ね合わせられた両縁部同士をフィルム１の長手方向に沿って熱溶着する縦シール機構１０が配置されている。縦シール機構１０は、フィルム１’の対面した両縁部を間において対向配置された縦ヒーターバー１１と縦ヒーター受けバー１２とを有する。縦ヒーター受けバー１２の、縦ヒーターバー１１との対向面には、シリコーンゴムからなるマット１３が貼り付けられている。縦ヒーターバー１１と縦ヒーター受けバー１２とで、対面したフィルム１’の両縁部同士を加圧および加熱することで、フィルム１’の両縁部同士が熱溶着されて、フィルム１に縦シール部１ｂが形成される。これにより、フィルム１’は筒状フィルム１となる。縦シール機構１０は、一般的な縦型製袋充填機に用いられている従来の縦シール機構と同様のものであるので、その詳細な構成および動作の説明は省略する。
【００３８】
縦シール機構１０の下方において、メインパイプ４の下端のフランジ５に、２本の案内張り６が取り付けられている。案内張り６は、包装袋の横シール部と平行な方向に筒状フィルム１をその内側から広げるための棒状の部材である。筒状フィルム１が案内張り６を通過することにより、筒状フィルム１は内側から広げられ、特にその両側部は略扁平状となる。
【００３９】
案内張り６の下方には、メインパイプ４の下方での筒状フィルム１の送り方向について同じ位置に配置された２つの第１の横シール機構２０が設けられている。第１の横シール機構２０は、案内張り６によって広げられて略扁平状となった筒状フィルム１の両側部の、それぞれ筒状フィルム１の幅方向と平行な方向に沿った所定の領域で、フィルムの向き合った内面同士を熱溶着するものである。第１の横シール機構２０はそれぞれ、筒状フィルム１の両側部において筒状フィルム１を間において対向配置された、第１の横ヒーターバー２１および第１の横ヒーター受けバー２２を有する。第１の横ヒーターバー２１と第１の横ヒーター受けバー２２とは、不図示の駆動源により対向移動され、第１の横ヒーターバー２１と第１の横ヒーター受けバー２２とで筒状フィルム１を加圧および加熱することで、筒状フィルム１の両側部が熱溶着される。これにより、筒状フィルム１の両側部に第１の横シール部１ｃが形成される。第１の横シール機構２０により形成された２カ所の横シール部１ｃの間の領域は、後述するように、投入ノズル３からの被包装物９の投入用の開口部となる。第１の横ヒーター受けバー２２の、第１の横ヒーターバー２１との対向面には、シリコーンゴムからなるマット２３が貼り付けられている。
【００４０】
第１の横シール機構２０の下方には、筒状フィルム１を挟みながら回転し、これによって筒状フィルム１を下方に送る２組の送りローラ７が設けられている。送りローラ７の下方で、かつ投入ノズル３の下端の直下には、筒状フィルム１を間において対向配置され、送りローラ７の回転と同期して回転される一対のシゴキローラ８が設けられている。シゴキローラ８は、不図示の駆動源により、図１に示す矢印Ａ方向に対向移動され、筒状フィルム１を挟み込みつつ回転することで、投入ノズル３から筒状フィルム１内に投入された被包装物９を分割する。
【００４１】
シゴキローラ８は、被包装物９を定量毎に分割することと、後述する第２の横シール機構３０で筒状フィルム１を熱溶着するのに先立って、第２の横シール機構３０により熱溶着される筒状フィルム１の部分から被包装物９を除去することとを目的として設けられている。したがって、シゴキローラ８は、筒状フィルム１を全幅にわたって挟み込む必要はなく、少なくとも、第１の横シール機構２０によって形成された第１の横シール部１ｃの間の領域で筒状フィルム１を挟み込むのに必要な長さを有していればよい。
【００４２】
投入ノズル３は、２つの第１の横シール機構２０の間を通って下方へ延びいる。投入ノズル３の被包装物９の放出口である下端は第１の横シール機構２０よりも下方に位置しており、被包装物９は、第１の横シール機構２０によって熱溶着されていない領域である開口部から投入される。したがって、第１の横シール機構２０により筒状フィルム１が熱溶着される位置には被包装物９は投入されていないので、第１の横シール機構２０で筒状フィルム１を熱溶着する際に、第１の横ヒーターバー２１と第２の横ヒーター受けバー２２とで被包装物９を挟み込むことはない。
【００４３】
シゴキローラ８の下方には、筒状フィルム１の横シール部１ｃが形成された部位において、横シール部１ｃが形成されていない残りの領域でフィルムの向き合った内面同士を筒状フィルム１の幅方向に沿って熱溶着するための第２の横シール機構３０が設けられている。第２の横シール機構３０は、筒状フィルム１を間において対向配置された、第２の横ヒーターバー３１および第２の横ヒーター受けバー３２を有する。第２の横ヒーターバー３１と第２の横ヒーター受けバー３２とは、不図示の駆動源により対向移動され、第２の横ヒーターバー３１と第２の横ヒーター受けバー３２とで筒状フィルム１を加圧および加熱することで、筒状フィルム１の上記の領域が熱溶着される。第２の横ヒーター受けバー３２の、第２の横ヒーターバー３１との対向面には、シリコーンゴムからなるマット３３が貼り付けられている。
【００４４】
第２の横ヒーターバー３１および第２の横ヒーター受けバー３２は、上記のように、筒状フィルム１の横シール部１ｃが形成されていない残りの領域を熱溶着するものであるので、筒状フィルム１を全幅にわたって熱溶着する必要はない。したがって、第２の横ヒーターバー３１および第２の横ヒーター受けバー３２もシゴキローラ８と同様に、少なくとも、第１の横シール機構２０によって形成された第１の横シール部１ｃの間の領域で筒状フィルム１を加圧および加熱するのに必要な長さを有していればよく、また、筒状フィルム１の幅方向中央部に配置される。また、シゴキローラ８の動作により分割された被包装物９がシゴキローラ９の両側方から回り込んで横シール部１ｃの間の領域に流入するのを防止するために、第２の横シール機構３０は、シゴキローラ８および第２の横シール機構３０の動作の妨げとならない範囲で、シゴキローラ８にできるだけ近接して配置するのが望ましい。
【００４５】
第２の横ヒーターバー３１および第２の横ヒーター受けバー３２の上面および下面にはそれぞれ、筒状フィルム１の、第２の横シール機構３０によって熱溶着される部位の弛みを防止するためのしわ伸ばし機構５０が取り付けられている。
【００４６】
しわ伸ばし機構５０について、第２の横シール機構３０の上面から見たしわ伸ばし機構５０の上面図である図３を参照して説明する。第２の横ヒーターバー３１および第２の横ヒーター受けバー３２の上面には、それぞれ支持部材５１が固定されている。各支持部材５１の、筒状フィルム１の幅方向での両端部には、それぞれ連結レバー５２が、シャフト５５によって、第２の横ヒーターバー３１と第２の横ヒーター受けバー３２との間での筒状フィルム１の送り方向と直角な平面内で揺動可能に支持されている。なお、第２の横ヒーターバー３１には、筒状フィルム１の幅方向中央に向かう方向についての各連結レバー５２の揺動範囲を制限するためのストッパ５７が設けられている。各連結レバー５２の先端部には、それぞれ筒状フィルム１に押圧される平坦な前面を有する加圧部材５３が、シャフト５６によって、第２の横ヒーターバー３１と第２の横ヒーター受けバー３２との間での筒状フィルム１の送り方向と直角な平面内で揺動可能に支持されている。各加圧部材５３の前面にはゴム等の弾性を有する部材で構成される弾性マット５３ａが貼り付けられている。
【００４７】
各連結レバー５２にはまた、引張コイルばね５４の一方のフックが掛けられているばね掛け５２ａが設けられている。一方、支持部材５１には、引張コイルばね５４の他方のフックが掛けられているばね掛け５１ａが設けられている。したがって、連結レバー５２は、引張コイルばね５４により筒状フィルム１の幅方向中央に向かって引っ張られて、ストッパ５７に当接している。連結レバー５２がストッパ５７に当接した状態では、加圧部材５３の前面は、第２の横ヒーターバー３１の第２の横ヒーター受けバー３２との対向面よりも、筒状フィルム１に向かって突出した位置にある。
【００４８】
上述の構造と同様の構造が、第２の横ヒーター受けバー３２の上面にも、上述の構造と対称に設けられている。これら２つの構造を対として、１つのしわ伸ばし機構５０が構成される。このしわ伸ばし機構５０は、第２の横ヒーターバー３１および第２の横ヒーター受けバー３２の下面にも設けられている。
【００４９】
上述の構成により、第２の横ヒーターバー３１と第２の横ヒーター受けバー３２とを接近させると、これらが筒状フィルム１に接触する前に、互いに対向する加圧部材５３同士が筒状フィルム１の幅方向両端部を挟持する。そして、第２の横ヒーターバー３１と第２の横ヒーター受けバー３２とを更に接近させると、加圧部材５３は筒状フィルム１を挟持したまま、互いの押圧力により、引張コイルばね５４の付勢力に抗して筒状フィルム１の幅方向外側に移動する。加圧部材５３の前面には弾性マット５３ａが貼り付けられているので、弾性マット５３ａと筒状フィルム１との摩擦力により、加圧部材５３の移動に伴って筒状フィルム１の幅方向両端部はそれぞれ外側に引っ張られる。これにより筒状フィルム１は、その幅方向に引っ張られ、その状態で、第２の横ヒーターバー３１と第２の横ヒーター受けバー３２とで筒状フィルム１が加圧される。したがって、筒状フィルム１の、第２の横シール機構３０によって熱溶着される部位の弛みが除去された状態で、第２の横シール機構３０による熱溶着が行われる。
【００５０】
なお、弾性マット５３ａと筒状フィルム１との摩擦力が大きすぎると、加圧部材５３の移動によって筒状フィルム１が幅方向に延びてしまう。そこで、このような筒状フィルム１の寸法変化を防止するために、弾性マット５３ａと筒状フィルム１との摩擦力が、筒状フィルム１が幅方向に延びるのに必要な力よりも小さくなるように、弾性マット５３ａの材質を選定するのが望ましい。
【００５１】
再び図１および図２を参照すると、第２の横シール機構３０の下方には、筒状フィルム１の第２の横シール機構３０で熱溶着された部位を冷却すると同時に、筒状フィルム１をその幅方向に切断する切断機構４０が設けられている。切断機構４０は、筒状フィルム１を間において対向配置された２つの冷却バー４１，４２を有する。各冷却バー４１，４２は、不図示の駆動源により対向移動され、２つの冷却バー４１，４２で筒状フィルム１を加圧することで、筒状フィルム１の熱を冷却バー４１，４２へ逃がし、筒状フィルム１を冷却する。
【００５２】
また、一方の冷却バー４１には、切断刃４３が、他方の冷却バー４２に対して進退移動可能に設けられている。冷却バー４１，４２で筒状フィルム１を挟んだ状態で切断刃４３を前進させることで、切断刃４３は冷却バー４１から突出し、筒状フィルム１が切断される。冷却バー４２の、冷却バー４１との対向面には、筒状フィルム１の切断時に冷却バー４１から突出した切断刃４３を受け入れるための溝が形成されている。
【００５３】
第２の横シール機構３０と切断機構４０とは、それぞれの筒状フィルム１の送り方向における中心間の距離が、製造すべき包装袋の全長（縦シール方向での長さ）と等しくなるように上下に配置されている。
【００５４】
次に、本実施形態の製袋充填機による包装袋の製造工程について図４（ａ）〜（ｅ）および図５（ａ）〜（ｅ）を参照して説明する。ここでは、説明を簡単にするために、既に幾つかのサイクルが終了した後の段階から、シゴキローラ８、第２の横シール機構３０および切断機構４０の動作を中心に説明する。なお、これらの図では、しわ伸ばし機構５０については省略している。
【００５５】
図４（ａ）および図５（ａ）に示す状態では、シゴキローラ８、第２の横シール機構２０、および切断機構４０は全て開いた状態、すなわち筒状フィルム１と接していない状態となっている。また、筒状フィルム１には第１の横シール部１ｃが形成されている。筒状フィルム１は、この第１の横シール部１ｃがシゴキローラ８の間に位置した状態で、送りが停止されている。
【００５６】
被包装物９は、投入ノズル３（図１参照）から筒状フィルム１内に連続的に投入されている。被包装物９の上端の位置がシゴキローラ８の位置よりも高くなったら、図４（ｂ）および図５（ｂ）に示すように、シゴキローラ８を閉じ、筒状フィルム１内の被包装物９を分割する。シゴキローラ８を閉じるタイミングの検出、すなわち被包装物９がシゴキローラ８よりも高い位置に投入されたか否かの検出は、例えば、不図示の光学式センサで被包装物９を検出することによって行うことができる。
【００５７】
この状態のままシゴキローラ８を回転させ、図４（ｃ）および図５（ｃ）に示すように筒状フィルム１を下方に送る。これにより、シゴキローラ８で挟まれた領域では筒状フィルム１内の被包装物９がシゴキローラ８によって排除され、筒状フィルム１の幅方向に対向する第１の横シール部１ｃの間の領域に空充填部１ａが形成される。空充填部１ａが第２の横シール機構３０の第２の横ヒーターバー３１と第２の横ヒーター受けバー３２との間に位置するまで筒状フィルム１が送られたら、筒状フィルム１の送りを停止し、図４（ｄ）および図５（ｄ）に示すように、第２の横シール機構３０および切断機構４０を動作させる。
【００５８】
第２の横シール機構３０の動作とは、第２の横ヒーターバー３１と第２の横ヒーター受けバー３２とを閉じて筒状フィルム１を加圧することである。これにより、筒状フィルム１の第１の横シール部１ｃの間の領域が熱溶着され、その結果、筒状フィルム１の第１の横シール部１ｃが形成された部分では、筒状フィルム１は全幅にわたって熱溶着される。この際、図３を用いて前述したように、第２の横シール機構３０にはしわ伸ばし機構５０が設けられているため、筒状フィルム１の、第２の横シール機構３０によって熱溶着される部位は弛みが除去された状態で熱溶着される。その結果、第２の横シール機構３０による筒状フィルム１の熱溶着が良好に行われる。
【００５９】
一方、切断機構４０の動作とは、２つの冷却バー４１，４２を閉じて筒状フィルム１を加圧し、その状態を一定時間保持した後、切断刃４３を前進させることである。第１の横シール部１ｃが第２の横ヒーターバー３１と第２の横ヒーター受けバー３２との間に位置している状態では、冷却バー４１，４２の間には、図４（ａ）〜（ｅ）および図５（ａ）〜（ｅ）に示す動作サイクルの前の動作サイクルにおいて第１の横シール機構２０および第２の横シール機構３０により筒状フィルム１に形成された横シール部が位置している。したがって、冷却バー４１，４２で筒状フィルム１を加圧することにより、この横シール部、特に、熱溶着の際の熱がまだ残っている、第２の横シール機構３０により熱溶着された部分が冷却される。そして、切断刃４３を前進させることにより、筒状フィルム１は、横シール部で筒状フィルム１の幅方向に切断される。
【００６０】
その後、図４（ｅ）および図５（ｅ）に示すように、シゴキローラ８と、第２の横シール機構３０の第２の横ヒーターバー３１および第２の横ヒーター受けバー３２と、切断機構４０の冷却バー４１，４２とをそれぞれ開く。冷却バー４１，４２を開くことによって、切断機構４０による筒状フィルム１の保持が解除され、包装袋８０が得られる。
【００６１】
そして、筒状フィルム１を再び下方に送り、図４（ａ）および図５（ａ）に示す状態となったら、上述した一連の動作を繰り返し、包装袋８０を連続して生産する。
【００６２】
包装袋８０は、図６に示すように、筒状フィルム１の長手方向に沿った縦シール部１ｂと、筒状フィルム１の幅方向に沿った２つの横シール部８１とを有し、これら縦シール部１ｂおよび横シール部８１によって内部が密封されている。縦シール部１ｂは、縦シール機構１０（図１）によって筒状フィルム１が熱溶着された部分であり、横シール部８１は、第１および第２の横シール機構２０，３０（図１）によって筒状フィルム１が熱溶着された部分である。特に横シール部８１は、第１の横シール機構２０によって熱溶着された部分である第１の横シール部１ｃと、第２の横シール機構３０によって熱溶着された部分である第２の横シール部１ｄとで構成され、第２の横シール部１ｄの両端部は第１の横シール部１ｃとオーバーラップしている。
【００６３】
第２の横シール部１ｄは第２の横シール機構３０によって形成された部分であるが、図４（ｅ）および図５（ｅ）に示す、第２の横ヒーターバー３１と第２の横ヒーター受けバー３２とを開いた状態では、第２の横シール機構３０によって熱溶着された部分はまだ冷却されておらず、この部分では筒状フィルム１は軟化している。筒状フィルム１が軟化している部分に被包装物９の重量が加わると、筒状フィルム１が延びて寸法が変化してしまう。
【００６４】
しかし、本実施形態では、第２の横シール機構３０による熱溶着は筒状フィルム１の幅方向中央の領域のみであり、両側部については既に第１の横シール機構２０により熱溶着が終了している。第１の横シール機構２０で熱溶着された部分である第１の横シール部１ｃは、筒状フィルム１が下方に送られて第２の横シール機構３０の位置に達するまでの間に十分に固化している。したがって、第２の横シール機構３０によって熱溶着された部分がまだ軟化している状態で第２の横ヒーターバー３１と第２の横ヒーター受けバー３２とを開いたとしても、被包装物９の重量は第１の横シール部１ｃで支えられるので、筒状フィルム１の延びが防止される。
【００６５】
また、第２の横シール機構３０で熱溶着を行う領域は縦シール部１ｂを含んでおり、縦シール部１ｂではフィルムが４重になっている。このフィルムが４重になっている部分と２重になっている部分との境界部でも熱溶着を確実に行うためには、大きな加圧力で筒状フィルム１を熱溶着する必要がある。この場合、駆動源も含めた横シール機構の大型化を招いたり、筒状フィルム１が溶断してしまうという新たな問題が生じることは前述したとおりである。
【００６６】
そこで本実施形態では、筒状フィルム１の両側の領域を熱溶着する第１の横シール機構２０と、筒状フィルムの中央の領域を熱溶着する第２の横シール機構３０との２つの横シール機構によって筒状フィルム１を全幅にわたって熱溶着している。これにより、個々の横シール機構２０，３０は小型のものでよいので、２つの横シール機構２０，３０を用いたとしても、総合的には駆動源も含めた横シール機構の小型化が達成される。これは特に、幅が５０ｃｍもあるような大型の包装袋を製造する場合に有効である。
【００６７】
また、２つの横シール機構２０，３０を用いて筒状フィルム１を全幅にわたって熱溶着することにより、個々の横シール機構２０，３０の横ヒーターバー２１，３１および横ヒーター受けバー２２，３２の長さが短くて済む。そのため、横ヒーターバー２１，３１と横ヒーター受けバー２２，３２との平行度を厳密に設定しなくても、筒状フィルム１に対する横ヒーターバー２１，３１と横ヒーター受けバー２２，３２との片当たりが生じない。したがって、横ヒーターバー２１，３１と横ヒーター受けバー２２，３２との平行度を保つため、横シール機構の駆動に関する構造の部品精度や剛性を向上させたり、付加的な構造を設けることも不要である。
【００６８】
さらに、２つの横シール機構２０，３０を用いて筒状フィルム１を熱溶着することにより、個々の横シール機構２０，３０によって熱溶着する領域の面積が小さくなるので、一つの横シール機構によって筒状フィルム１を全幅にわたって熱溶着する場合と比べて熱溶着に要する時間が短縮される。その結果、包装袋をより効率的に製造することが可能となる。
【００６９】
ところで、第１の横シール機構２０で熱溶着する領域ではその全域でフィルムは２重であり、しかも第１の横シール機構２０は被包装物９が投入される前の筒状フィルム１に対して熱溶着を行うので、小さな加圧力でも筒状フィルム１を確実に熱溶着することができる。一方、第２の横シール機構３０で熱溶着する領域は、フィルムが４重になっている部分が存在し、しかも、第２の横シール機構は被包装物９が投入された後、シゴキローラ８によって被包装物９が排除された筒状フィルム１に対して熱溶着を行うので、第１の横シール機構２０による熱溶着時よりも大きな加圧力で筒状フィルム１を熱溶着する必要がある。
【００７０】
しかし、２つの横シール機構２０，３０を用いることによって、筒状フィルム１の状態に合わせて筒状フィルム１への加圧力を適切に設定することができるので、筒状フィルム１を加圧した際の筒状フィルム１の溶断も防止することができる。
【００７１】
以上述べた、第２の横ヒーターバー３１と第２の横ヒーター受けバー３２とを開いた際の被包装物９の重量による筒状フィルム１の延びの防止、および横シール機構２０，３０による熱溶着時の筒状フィルム１の溶断の防止という効果により、包装材としてポリエチレンフィルムとナイロンフィルムとの積層フィルムを用いる必要がなくなる。その結果、包装材の制限も少なくなり、熱溶着可能な種々のフィルムから包装材を選択することができる。
【００７２】
第２の横シール機構３０は、被包装物９の投入後の筒状フィルム１の幅方向中央領域を熱溶着するものであり、本実施形態では、第２の横シール機構３０で熱溶着する領域から被包装物９を排除するためにシゴキローラ８を用いているが、このシゴキローラ８についても、第２の横シール機構３０と同様のことがいえる。つまり、シゴキローラ８は、第２の横シール機構３０で熱溶着する領域から被包装物９を排除することができればよいので、少なくとも第２の横シール機構３０の第２の横ヒーターバー３１および第２の横ヒーター受けバー３２と同等の長さがあれば十分である。
【００７３】
したがって、筒状フィルム１を全幅にわたって挟み込む場合と比較して、同じ力で筒状フィルム１を挟み込んでも、筒状フィルム１にはより大きな圧力が加わる。その結果、第２の横シール機構３０で熱溶着すべき領域から被包装物９をより良好に排除することができるようになり、包装袋を１袋ずつ分離するために第２の横シール機構３０で熱溶着された領域で筒状フィルム１を切断しても、被包装物９が露出することはない。
【００７４】
シゴキローラ８は、被包装物９が粘度の高いものである場合に、筒状フィルム１の第２の横シール機構３０によって熱溶着される部分から充填物を排除するのに有効な手段である。しかし、粘度がそれほど高くなく、第２の横シール機構３０の第２の横ヒーターバー３１と第２の横ヒーター受けバー３２とを閉じることによって排除されることが可能な被包装物９の場合には、シゴキローラ８は設ける必要はない。この場合、被包装物９の粘度が低いため、第２の横ヒーターバー３１と第２の横ヒーター受けバー３２とを閉じたときの勢いで気泡が発生し、それが包装袋内に混入するおそれがある。
【００７５】
そこで、本実施形態では、被包装物９が粘度の低いものであり被包装物９の分割のためにシゴキローラ８を設けず、図７に示すように、第２の横ヒーターバー３１および第２の横ヒーター受けバー３２の直下に、筒状フィルム１を外部から挟み付け、筒状フィルム１の第１の横シール機構による熱溶着が行われていない領域（開口部）の下端でフィルムの内面同士を密着させるように閉じられるシャッタ６０ａ，６０ｂを設ける。シャッタ６０ａ，６０ｂは、互いに対向移動可能に設けられており、第２の横ヒーターバー３１と第２の横ヒーター受けバー３２とが閉じられる前に閉じられるように構成されている。これにより、第２の横ヒーターバー３１と第２の横ヒーター受けバー３２とが閉じられたときには既にシャッタ６０ａ，６０ｂが閉じられているので、第２の横ヒーターバー３１と第２の横ヒーター受けバー３２とを閉じたときの勢いで気泡が発生したとしても、気泡はシャッタ６０ａ，６０ｂよりも下方へは移動しない。したがって、包装袋内への気泡の混入を効果的に防止することができる。
【００７６】
また、上述した実施形態では、第１の横シール機構２０は筒状フィルム１の幅方向両端部を熱溶着するものであるが、筒状フィルム１の幅方向両端部を良好に熱溶着するためには、第１の横ヒーターバー２１および第１の横ヒーター受けバー２２の移動方向における筒状フィルム１の膨らみをできるだけ少なくし、筒状フィルム１を扁平状にすることが好ましい。しかしながら、筒状フィルム１の中には投入ノズル３が配置されているので、筒状フィルム１を完全に扁平とすることはできない。そこで、図８に示すように、複数本の投入ノズル３ａ，３ｂを設け、これら複数本の投入ノズル３ａ，３ｂから充填物を投入してもよい。
【００７７】
図８に示す投入ノズル３ａ，３ｂの断面積の合計は、図１に示す１本の投入ノズル３の断面積と等しい。したがって、充填物の投入能力を低下させることなく、投入ノズル３ａ，３ｂの直径を小さくすることができる。その結果、第１の横シール機構２０による熱溶着が行われる位置において筒状フィルム１をより扁平状とすることができ、第１の横シール機構２０による筒状フィルム１の幅方向両端部の熱溶着をより良好に行うことができる。
【００７８】
さらに、本実施形態では、筒状フィルム１の幅方向両端部を熱溶着した後、残りの中央部を熱溶着する例を示したが、この順番は逆であってもよい。すなわち、図９に示すように、第１の横シール機構２０ａを、筒状フィルム１の幅方向中央部を熱溶着するものとし、第２の横シール機構３０ａを、筒状フィルム１の幅方向両端部を熱溶着するものとする。これにより、第１の横シール機構２０ａは、充填物が投入される前の筒状フィルム１に対して幅方向中央部を熱溶着し、第２の横シール機構３０ａは、充填物が投入された後の筒状フィルム１に対して幅方向両端部を熱溶着する。
【００７９】
ピロー型の包装袋を製造する場合、縦シール部１ｂ（図２参照）は筒状フィルム１の幅方向中央部に位置している。この部分は前述したようにフィルムが４重になっており熱溶着が不十分になりやすい部分である。したがって、充填物が投入される前に筒状フィルム１の幅方向中央部を熱溶着することで、縦シール部１ｂを含む領域をより安定して熱溶着することができる。
【００８０】
図９に示した構成では、第１の横シール機構２０ａと第２の横シール機構３０ａとの間に、筒状フィルム１の幅方向中央部の熱溶着部である第１の横シール部１ｃが存在することになる。したがって、投入パイプ３ｃは、第１の横シール機構２０ａの上方で二股に分かれ、第１の横シール機構２０ａの両側方を通って下方に延びる形状となっている。また、図９では、前述したシゴキローラやシャッタは省略している。シゴキローラまたはシャッタは、第２の横シール機構３０ａに対応して、筒状フィルム１の幅方向両端部に配置される。
【００８１】
再び図１を参照すると、図１に示した構成では第２の横シール機構３０と切断機構４０とを別個に構成したが、切断機構４０の切断刃４３を第２の横シール機構３０に組み込んだ構成としてもよい。その一例を図１０に示す。
【００８２】
図１０に示す例では、第２のシール機構７０は、筒状フィルム１を間において対向配置され、筒状フィルム１を加圧するように対向移動される第２の横ヒーターバー７１と第２の横ヒーター受けバー７２とを有し、第２の横ヒーター受けバー７２に、筒状フィルム１を幅方向に切断するための切断刃７３が、第２の横ヒーター受けバー７２に対して進退可能に設けられている。切断刃７３は、筒状フィルム１を全幅にわたって切断するのに十分な長さを有している。また、第２の横ヒーターバー７１には、第２の横ヒーター受けバー７２から突出した切断刃７３を受け入れる溝が形成されている。このように、第２の横シール機構７０に切断刃７３を設けることで、第２の横ヒーターバー７１と第２の横ヒーター受けバー７２とを閉じた状態で切断刃７３を前進させ、第２の横シール機構７０による筒状フィルム１の熱溶着と切断とを同時に行うことができるようになる。
【００８３】
（第２の実施形態）
図１１は、本発明の第２の実施形態を説明するための、本発明の主要な構成の一部を適用した縦型製袋充填機の正面図、図１２は図１１に示す縦型製袋充填機の側面図である。
【００８４】
本実施形態の製袋充填機は、長尺のフィルム１０１’をその幅方向中央で半分に折り、充填物を投入しつつ所定の箇所を熱溶着して四方シール型の包装袋を製造するものである。
【００８５】
図１１および図１２において、投入ノズル１０３の上部には、フィルム供給ローラ（不図示）からガイドローラ１０２を経由して供給される長尺のフィルム１０１’を、その両縁部がほぼ一致するように、幅方向中央で半分に折り合わせるためのフィルム折り込み機構１６０が設けられている。
【００８６】
このフィルム折り込み機構１６０について図１３を参照して詳細に説明する。フィルム折り込み機構１６０は、台形板１６１と、２本のガイドアーム１６２と、押し出し板１６３と、２対の押さえローラ１６４とを有する。
【００８７】
台形板１６１は、上辺の長さが下辺の長さおよびフィルム１０１’の幅よりも長く、かつ、上辺に対する２つの斜辺の角度が等しい形状の板であり、ガイドローラ１０２の下方において鉛直方向に対して斜めに配置されている。ガイドアーム１６２は、台形板１６１の下方に、台形板１６１の下辺の長さとほぼ等しい間隔をあけて互いに平行に配置されており、台形板１６１の上面に密着した状態で台形板１６１を通過し下方に送られるフィルム１０１’の両縁部での広がりを規制する。押し出し板１６３は、台形板１６１の下辺の下方に設けられた板部材であり、台形板１６１を通過したフィルム１０１’の幅方向中央をフィルム１０１’の内側から押し出し、フィルム１０１’の幅方向中央に折り目を形成する。２対の押さえローラ１６４は、折り目が形成されたフィルム１０１’の折り目の部分および重ね合わせられた縁部をそれぞれ挟み、フィルム１０１’が幅方向中央で折り合わせられた状態でフィルム１０１’の送りをガイドする。
【００８８】
再び図１１および図１２を参照すると、フィルム折り込み機構１６０の下方には、第１の縦シール機構１１０および第２の縦シール機構１１５とが、投入パイプ１０３を間において互いに対向する位置に配置されている。第１の縦シール機構１１０は、フィルム１０１’の対面した両縁部が通過する位置に配置され、フィルム１０１’の重ね合わせられた両縁部で、フィルムの内面同士をフィルム１０１’の長手方向に沿って熱溶着することによってフィルム１０１’に第１の縦シール部１０１ｅを形成するものである。第２の縦シール機構１１５は、押し出し板１６３によって形成されたフィルム１０１’の折り目が通過する位置に配置され、フィルム１０１’の折り目の部分でフィルムの内面同士をフィルム１０１’の長手方向に沿って熱溶着することによってフィルム１０１’に第２の縦シール部１０１ｆを形成するものである。第１の縦シール機構１１０および第２の縦シール機構１１５は、図１に示した縦シール機構１０と同様に構成されかつ動作されるので、ここではその詳細な説明は省略する。
【００８９】
フィルム１０１’は、フィルム折り込み機構１６０を通過し、さらに第１の縦シール機構１１０で両縁部が熱溶着されることで、略偏平状の筒状フィルム１０１とされる。このように、長尺のフィルム１０１’から略偏平状の筒状フィルム１０１を形成することは第１の実施形態と同様であるが、本実施形態では、偏平とされた筒状フィルム１０１に対する、第１の実施形態における縦シール部１ｂ（図１参照）に相当する第１の縦シール部１０１ｅの位置が第１の実施形態と異なっている。すなわち、第１の実施形態では、縦シール部１ｂは偏平とされた筒状フィルム１０１の幅方向中央部に位置するが、本実施形態では、第１の縦シール部１０１ｅは偏平とされた筒状フィルム１０１の幅方向一端部に位置する。そして、第２の縦シール部１０１ｆは、偏平とされた筒状フィルム１０１の幅方向他端部に位置する。
【００９０】
ここで、第２の縦シール機構１１５を、フィルム折り込み機構１６０の下方でのフィルム１０１’の送り方向について第１の縦シール機構１１０と同じ位置に配置することで、第１の縦シール機構１１０と第２の縦シール機構１１５とを同時に動作させ、第１の縦シール部１０１ｅと第２の縦シール部１０１ｆとを同時に形成することができる。
【００９１】
第１の縦シール機構１１０および第２の縦シール機構１１５の下方には、２つの第１の横シール機構１２０、２組の送りローラ１０７、シゴキローラ１０８、上部および下部にそれぞれしわ伸ばし機構１５０が設けられた第２の横シール機構１３０、および切断機構１４０が設けられている。これらは、第１の実施形態での配置とは投入ノズル１０３の軸線を中心に９０度回転させた向きで配置されている点を除いて、第１の実施形態で用いられているものと同様のものであるため、その詳細な説明は省略する。また、本実施形態では、投入パイプ１０３の下端が第１の横シール機構１２０と第２の横シール機構１３０との間に位置している点も、第１の実施形態と同様である。
【００９２】
本実施形態の縦型製袋充填機は、第２の縦シール機構１１５の動作が追加された点を除いて第１の実施形態の縦型製袋充填機と同様に動作される。これにより、図１４に示すような、四方シール型の包装袋１７０が得られる。この包装袋１７０は、前述の第１および第２の縦シール部１０１ｅ，１０１ｆと、筒状フィルム１０１の長手方向両端部において筒状フィルム１０１の全幅にわたって熱溶着された横シール部１７１とを有する。横シール部１７１は、第１の実施形態で得られるピロー型の包装袋と同様に、第１の横シール機構１２０によって熱溶着された部分である第１の横シール部１０１ｃと、第２の横シール機構１３０によって熱溶着された部分である第２の横シール部１０１ｄとで構成される。
【００９３】
このように、四方シール型の包装袋１７０を製造するにあたっても、第１の実施形態と同様に、第１の横シール機構１２０と第２の横シール機構１３０とにより、２つの工程に分けて横シール部１７１を形成することで、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００９４】
なお、本実施形態では、四方シール型の包装袋１７０を製造する例を示したが、第２の縦シール機構１１５を省き、第２の縦シール部１０１ｆが形成されない構成とすれば、図１５に示すような、縦シール部１０１ｇと横シール部１８１とを有する三方シール型の包装袋１８０を製造することができる。
【００９５】
また、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、充填物の種類に応じてシゴキローラ１０８の代りにシャッタ（不図示）が設けられており、さらには投入ノズル１０３の数を増やしたり、第２の横シール機構１３０に筒状フィルム１０１の切断機構を付加したり、第１の横シール機構１２０と第２の横シール機構１３０の配置を逆にしたり、といった種々の変更が可能である。
【００９６】
（第３の実施形態）
図１６は、本発明の第３の実施形態を説明するための、本発明の主要な構成の一部を適用した縦型製袋充填機の正面図、図１７は図１６に示す縦型製袋充填機の側面図である。
【００９７】
本実施形態の縦型製袋充填機は、図２１に示すような、天シール部２８１、側シール部２８１および底シール部２８３を有する自立袋２８０を製造するものであり、第１の横シール機構２２０よりも上方の構成が、図１１および図１２に示した第２の実施形態の縦型製袋充填機と異なっている。
【００９８】
図１６および図１７において、投入ノズル２０３の上部には、ガイドローラ２０２を経由して供給される長尺のフィルム２０１’を、その両縁部をほぼ一致させた状態で、自立袋２８０の底面となる部分を内側に折り込み、ほぼ偏平状とするためのフィルム折り込み機構２６０が設けられている。
【００９９】
フィルム折り込み機構２６０の下方には、フィルム折り込み機構２６０によって上述の形状に折り込まれたフィルム２０１’の幅方向両側部でフィルムの向き合った内面同士をその長手方向に沿って熱溶着するための天シール機構２１０および底シール機構２１５が配置されている。天シール機構２１０と底シール機構２１５とは、投入パイプ２０３を間において互いに対向する位置に配置されている。天シール機構２１０により、自立袋２８０の天シール部２８１が形成され、底シール機構２１５により、自立袋２８０の底シール部２８３が形成される。フィルム２０１’は、フィルム折り込み機構２６０を通過し、さらに天シール機構２１０で両縁部が熱溶着されることで、後述するように一部位が内側に折り込まれた略扁平状の筒状フィルム２０１とされる。
【０１００】
天シール機構２１０および底シール機構２１５の下方には、２つの第１の横シール機構２２０、２組の送りローラ２０７、シゴキローラ２０８、第２の横シール機構２３０、および切断機構２４０が設けられている。これらは第２の実施形態と同様のものである。また、天シール機構１１０は、第２の実施形態における第１の縦シール機構１１０（図１１参照）に対応するものであり、天シール機構２１０の構成および動作は縦シール機構１１０と同じである。したがって、本実施形態ではこれらの詳細な説明は省略し、以下に、フィルム折り込み機構２６０および底シール機構２１５について詳細に説明する。
【０１０１】
図１８は、図１６に示した縦型充填包装機のフィルム折り込み機構の斜視図である。
【０１０２】
フィルム折り込み機構２６０は、台形板２６１と、２本のガイドアーム２６２と、幅規定板２６３と、押え板２６４と、押し込み板２６５と、２対の押えローラ２６６とを有する。台形板２６１、ガイドアーム２６２、および押えローラ２６６は、図１３に示したものと同様のものであるので、それらの詳細な説明は省略する。
【０１０３】
幅規定板２６３は、台形板２６１の下辺の下方に配置された長方形の板部材であり、台形板２６１の下辺と等しい幅を有する。台形板２６１の上面に密着した状態で台形板２６１を通過したフィルム２０１’は、２本のガイドアーム２６２によって両縁部での広がりが規制されつつ、幅規定板２６３に密着して下方に送られる。これにより、フィルム２０１’には図２１に示すように、幅規定板２６３の両側縁に対応した２つの稜部２０１ｉが形成され、これら稜部２０１ｉの間の領域が、自立袋２８０（図２１参照）の底面となる。
【０１０４】
幅規定板２０３の下方には、フィルム２０１’に形成された２つの稜部２０１ｉの間の領域をさらに内側に折り込むための、１枚の押し込み板２６５および２枚の押え板２６４が配置されている。押し込み板２６５は逆三角形状の部材であり、フィルム２０１’の下方への移動に伴って２つの稜部２０１ｉの間の領域を外側から押し込むように配置される。各押え板２６４は、それぞれフィルム２０１’の内側から２つの稜部２０１ｉを支持することによって、フィルム２０１’の稜部２０１ｉの間の領域が押し込み板２６５で押し込まれたときに各稜部２０１ｉが押し込まれないように規制する。
【０１０５】
また、各押え板２６４は、押し込み板２６５の斜辺の傾斜に合せて互いの間隔が次第に小さくなるように傾いて配置されている。押し込み板２６５の内側および各押え板２６４の外側を通過したフィルム２０１’は、その幅方向両側部がそれぞれ押さえローラ２６６で挟まれてガイドされる。これにより、押し込み板２６５および押え板２６４を通過したフィルム２０１’は、稜部２０１ｉの間の領域が内側に折り込まれて、図２３に示すように、フィルム２０１’に２つの山部２０１ｊが形成される。
【０１０６】
以上述べたように、台形板２６１の上面を通過するフィルム２０１’は、台形板２６１の２つの斜辺およびその間の下辺で折り曲げられて下方に送られる。この際、２つの斜辺は下辺に対して等角度なので、フィルム２０１’は、各斜辺との摩擦抵抗がともに等しくなるようにフィルム２０１’の位置が自己調整されて送られる。その結果、フィルム２０１’の送りに伴う幅方向の位置ずれ、すなわちフィルム２０１’の蛇行が防止される。このように、フィルム２０１’の蛇行が防止されることで、幅規制板２６３によりフィルム２０１’に形成される稜部２０１ｉ、ひいては山部２０１ｊの位置も安定するので、後工程での各シール機構によるフィルムの熱溶着も、位置ずれが発生することなく安定して行うことができる。
【０１０７】
次に、図１９および図２０を参照して、底シール機構２１５について説明する。図１９は、図１６に示した底シール機構の上面図、図２０は、図１９に示した底ヒーターバーの加圧面を示す図である。
【０１０８】
図１９に示すように、底シール機構２１５は、互いに対向して配置され不図示の駆動源によって対向移動される１対の底ヒーターバー２１６と、各底ヒーターバー２１６の間に配置された受け板２１７とを有する。フィルム折り込み機構２６０（図１８参照）を通過したフィルム２０１’は、２つの山部２９１ｊの間に受け板２１７が位置するように送られる。フィルム２０１’の送りを停止した状態で各底ヒーターバー２１６を前進させ、受け板２１７の両面を各底ヒーターバー２１６で加圧することで、フィルム２０１’の、受け板２１７と底ヒーターバー２１６とで挟まれた部位、すなわち２つの山部２０１ｊでフィルムの向き合った内面同士がそれぞれ熱溶着される。フィルム２０１’の、底シール機構２１５によって熱溶着された部位は、自立袋２８０（図２１参照）を安定して立たせるためのリブとして機能する。
【０１０９】
ここで、各底ヒーターバー２１６の加圧面は、図２０に示すように斜線で示した領域が凸部２１６ａとなっており、底ヒーターバー２１６がフィルム２０１’の山部２０１ｊを熱溶着する際は、実際には凸部２１６ａがフィルム２０１’に加圧される。つまり、凸部２１６ａの形状によって、上述のリブの形状が決定される。
【０１１０】
本実施形態の縦型製袋充填機は、上述したように、フィルム折り込み機構２６０および底シール機構２１５の構成が第２の実施形態と異なっており、その他の構成および動作は実質的には第２の実施形態と同様である。これにより、図２１に示すような自立袋２８０が得られるが、本実施形態では、天シール部２８１および底シール部２８３を横向きにした状態で自立袋２８０が製造される。したがって、本実施形態では、側シール部２８２が、図１４に示した横シール部１７１に対応しており、第１の熱シール機構２２０により熱溶着された第１の横シール部２８２ａと、第２の熱シール機構２３０により熱溶着された第２の横シール機構２８２ｂとで構成される。
【０１１１】
このように、自立袋２８０を製造するに当たっても、第１の横シール機構２２０と第２の横シール機構２３０とにより、２つの工程に分けて側シール部２８２を形成することで、第１の実施形態と同様の効果が得られる。特に、第１の横シール部２８２ａは、天シール部２８１側と底シール部２８３側との２カ所に形成されるが、天シール部２８１側はフィルムが２重であるのに対し、底シール部２８３側にはフィルムが４重になっている部分が存在する。そこで、フィルムが４重になっている部分に対してより確実に熱溶着を行うために、底シール部２８３側の第１の横シール部２８２ａを形成するための第１の横シール機構２２０によるフィルムの加圧力を、天シール部２８１側のそれよりも高くすることが好ましい。また、底シール部２８３側の第１の横シール部２８２ａは、フィルムが４重になっている部分が全て含まれるように、第１の横シール機構２２０の横ヒーターバーおよび横ヒーター受けバーの寸法および位置が決定される。
【０１１２】
以上、本実施形態について説明したが、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、充填物の種類に応じてシゴキローラ２０８の代りにシャッタ（不図示）が設けられており、さらには投入ノズル２０３の数を増やしたり、第２の横シール機構２３０に筒状フィルム２０１の切断機構を付加したり、第１の横シール機構２２０と第２の横シール機構２３０の配置を逆にしたり、といった種々の変更が可能である。
【０１１３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、筒状フィルムの幅方向についての熱溶着を２回に分けて行い、また、そのために第１および第２の横シール機構を有する構成とすることで、包装袋の形態や大きさ、さらにはフィルムの材質に拘わらず、筒状フィルムの幅方向への熱溶着を良好に行うことができる。また、個々の熱溶着面積が小さくなるので、熱溶着に要する時間も短縮可能となり、より効率よく包装袋を製造することができる。さらに、第１の横シール機構および第２の横シール機構は小型のものでよくなるので、大型の横シール機構の場合に必要となる付加的な構造も不要となり、結果的に、装置全体を小型化することができる。また、１回目の横シールによって形成された開口部での横シールに先立って開口部の下端で筒状フィルムの内面同士を密着させるシャッタを有しているので、包装袋内への気泡の混入を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を説明するための、本発明の主要な構成の一部を適用した縦型製袋充填機の正面図である。
【図２】図１に示す縦型製袋充填機の側面図である。
【図３】図１に示す第２の横シール機構の上面から見た、しわ伸ばし機構の上面図である。
【図４】図１に示す縦型製袋充填機による包装袋の製造工程を、筒状フィルムを正面から見た状態で説明する図である。
【図５】図１に示す縦型製袋充填機による包装袋の製造工程を、筒状フィルムを側方から見た状態で説明する図である。
【図６】図１に示す縦型製袋充填機により製造されたピロー型の包装袋の斜視図である。
【図７】本発明を適用した第２の横シール機構の一例を示す図である。
【図８】投入ノズルの一変形例を示す図である。
【図９】第１の横シール機構と第２の横シール機構との位置を入れ替えた構造の一例を示す図である。
【図１０】切断刃を組み込んだ第２の横シール機構の一例を示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態を説明するための、本発明の主要な構成の一部を適用した縦型製袋充填機の正面図である。
【図１２】図１１に示す縦型製袋充填機の側面図である。
【図１３】図１１に示すフィルム折り込み機構の斜視図である。
【図１４】図１１に示す縦型製袋充填機によって製造された四方シール型の包装袋の斜視図である。
【図１５】図１１に示す縦型製袋充填機から第２の縦シール機構を省くことによって製造される三方シール型の包装袋の斜視図である。
【図１６】本発明の第３の実施形態を説明するための、本発明の主要な構成の一部を適用した縦型製袋充填機の正面図である。
【図１７】図１６に示す縦型製袋充填機の側面図である。
【図１８】図１６に示すフィルム折り込み機構の斜視図である。
【図１９】図１６に示す底シール機構の上面図である。
【図２０】図１９に示す底ヒーターバーの加圧面を示す図である。
【図２１】図１６に示す縦型製袋充填機によって製造される自立袋の斜視図である。
【図２２】フィルム折り込み機構の幅規定板を通過したフィルムの横断面図である。
【図２３】フィルム折り込み機構を通過したフィルムの横断面図である。
【図２４】従来のピロー型の包装袋の一例の斜視図である。
【図２５】従来の三方シール型の包装袋の一例の斜視図である。
【図２６】従来の四方シール型の包装袋の一例の斜視図である。
【図２７】従来の自立袋の一例の斜視図である。
【図２８】従来の製袋充填機における、フィルムの段差によって生じるシール不良を説明する図である。
【符号の説明】
１    筒状フィルム
１’，１０１’，２０１’    フィルム
１ｂ，１０１ｇ    縦シール部
１ｃ，１０１ｃ    第１の横シール部
１ｄ    第２の横シール部
２    製袋ガイド
３，３ａ，３ｂ，３ｃ，１０３，２０３    投入ノズル
７，１０７，２０７    送りローラ
８，１０８，２０８    シゴキローラ
９    被包装物
１０    縦シール機構
２０，１２０，２２０    第１の横シール機構
３０，７０，１３０，２３０    第２の横シール機構
４０，１４０，２４０    切断機構
５０，１５０，２５０    しわ伸ばし機構
６０ａ，６０ｂ    シャッタ
８０，１７０，１８０    包装袋
１０１ｅ    第１の縦シール部
１０１ｆ    第２の縦シール部
１１０    第１の縦シール機構
１１５    第２の縦シール機構
１６０，２６０    フィルム折り込み機構
２１０    天シール機構
２１５    底シール機構
２８０    自立袋
２８１    天シール部
２８２ａ    第１の側シール部
２８２ｂ    第２の側シール部
２８３    底シール部
【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】
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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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
0003560919.tif 000023
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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