(57)【要約】      （修正有）【課題】横断面が正方形を成す、角柱形のガゼット袋であり、自立可能な、内容物入りフィルム包装袋を製造できる製造方法および製造装置を提供する。【解決手段】ガゼット成形部３で、帯状のフィルム５における、ガゼット袋状の袋部分の左右両側の折り込み部に相当する部分を折り込む。該折り込んだ部分に第一の横シール機構２０で横シールを実施して第一段目の横シール部を形成しておく。その後、第一段目の横シール部が形成された帯状のフィルム５’をガイドセーラー７で、内容物を充填するパイプ２３を包囲するように折り曲げ、該帯状のフィルム５’の横方向の両縁部を合わせることにより、左右両側が内側にＶ字形に折り込まれた筒状のフィルム５”を成形している。さらに縦シール機構２６で、成形された筒状のフィルム５”の左右両側のＶ字型の折り込みにおける夫々の山折り部の角に熱シールを行ってヘムシールを形成する。【選択図】図１
2015217985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状のフィルムからガゼット袋状の袋部分を成形しつつ、該ガゼット袋状の袋部分の側面における角部にヘムシールを形成し、該ガゼット袋状の袋部分に内容物を充填することにより、内容物入りのフィルム包装袋を製造する方法であって、
前記ガゼット袋状の袋部分の左右両側の折り込み部に相当する前記帯状のフィルムの部分を折り込む工程と、
前記帯状のフィルムの折り込んだ部分に当該部分の横方向にわたって熱シールを行って第一段目の横シール部を形成する工程と、
前記内容物を充填するパイプを包囲し且つ左右両側が内側にＶ字形に折り込まれた筒状のフィルムを成形するように、前記第一段目の横シール部が形成された前記帯状のフィルムを折り曲げ、該帯状のフィルムの横方向の両縁部を合わせる工程と、
前記パイプの通過部分を除いて前記第一段目の横シール部の位置と形に合致するように第二段目の横シール部を前記筒状のフィルムに形成することにより前記第一段目と前記第二段目の横シール部が合わさった合成横シール部を形成して、該筒状のフィルムをガゼット袋状の袋部分に区画する工程と、
前記筒状のフィルムに区画された前記ガゼット袋状の袋部分の下端に相当する前記合成横シール部の、前記パイプの通過部分であった非接着部に熱シールを行なって該非接着部の間隙を封鎖する工程と、
前記筒状のフィルムに区画された前記ガゼット袋状の袋部分へ前記パイプの出口端から前記内容物を充填する工程と、
を有する、内容物入りフィルム包装袋の製造方法。
【請求項２】
帯状のフィルムからガゼット袋状の袋部分を成形しつつ、該ガゼット袋状の袋部分の側面における角部にヘムシールを形成し、該ガゼット袋状の袋部分に内容物を充填することにより、内容物入りのフィルム包装袋を製造する方法であって、
前記ガゼット袋状の袋部分の左右両側の折り込み部に相当する前記帯状のフィルムの部分を折り込む工程と、
前記帯状のフィルムの折り込んだ部分に当該部分の横方向にわたって熱シールを行って第一段目の横シール部を形成する工程と、
前記内容物を充填するパイプを包囲し且つ左右両側が内側にＶ字形に折り込まれた筒状のフィルムを成形するように、前記第一段目の横シール部が形成された前記帯状のフィルムを折り曲げ、該帯状のフィルムの横方向の両縁部を合わせる工程と、
前記パイプの通過部分を除いて前記第一段目の横シール部の位置と形に合致するように第二段目の横シール部を前記筒状のフィルムに形成することにより前記第一段目と前記第二段目の横シール部が合わさった合成横シール部を形成する工程と、
前記合成横シール部を前記筒状のフィルムの長手方向に一定の間隔で形成することにより前記筒状のフィルムを複数のガゼット袋状の袋部分に区画する工程と、
前記筒状のフィルムに区画された前記複数のガゼット袋状の袋部分のうちの先頭のガゼット袋状の袋部分へ前記パイプの出口端から前記内容物を充填する工程と、
前記内容物の充填前に、前記先頭のガゼット袋状の袋部分の下端に相当する前記合成横シール部の、前記パイプの通過部分であった非接着部に熱シールを行なって該非接着部の間隙を封鎖し、前記内容物の充填後には、前記先頭のガゼット袋状の袋部分の上端に相当する前記合成横シール部の、前記パイプの通過部分であった非接着部に熱シールを行なって該非接着部の間隙を封鎖する工程と、
前記先頭のガゼット袋状の袋部分に前記内容物が充填され、当該ガゼット袋状の袋部分の上端に相当する前記合成横シール部の前記非接着部の間隙が封鎖された後、当該ガゼット袋状の袋部分を前記筒状のフィルムから切離す工程と、
を有する、内容物入りフィルム包装袋の製造方法。
【請求項３】
前記ガゼット袋状の袋部分に前記内容物が充填されたときに該ガゼット袋状の袋部分における左右の側面、おもて面、および裏面の幅が略等しくなるように、前記ガゼット袋状の袋部分の左右両側の折り込み部に相当する前記帯状のフィルムの部分を折り込む工程を行う、請求項１または２に記載の内容物入りフィルム包装袋の製造方法。
【請求項４】
前記筒状のフィルムを成形するように前記帯状のフィルムを折り曲げて該帯状のフィルムの横方向の両縁部を合わせる工程のときに該両縁部を合わせた所が前記筒状のフィルムの横方向の一端部に位置するように、前記ガゼット袋状の袋部分の左右両側の折り込み部に相当する前記帯状のフィルムの部分を折り込む工程を行う、請求項１から３のいずれか１項に記載の内容物入りフィルム包装袋の製造方法。
【請求項５】
前記筒状のフィルムの左右両側のＶ字型の折り込みを成すための夫々の山折り部の角に熱シールを行ってヘムシールを形成する工程を有する、請求項１から４のいずれか１項に記載の内容物入りフィルム包装袋の製造方法。
【請求項６】
前記ヘムシールを形成する工程は、前記筒状のフィルムの左右各側のＶ字型の折り込みを成すための山折り部の間の谷にプレートを挿入した状態で該山折り部の角を挟んで加熱することでヘムシールを形成することを含む、請求項５に記載の内容物入りフィルム包装袋の製造方法。
【請求項７】
前記筒状のフィルムの長手方向が縦方向になるように前記筒状のフィルムが搬送される、請求項１から６のいずれか１項に記載の内容物入りフィルム包装袋の製造方法。
【請求項８】
帯状のフィルムからガゼット袋状の袋部分を成形しつつ、該ガゼット袋状の袋部分の側面における角部にヘムシールを形成し、該ガゼット袋状の袋部分に内容物を充填することにより、内容物入りのフィルム包装袋を製造する装置であって、
前記ガゼット袋状の袋部分の左右両側の折り込み部に相当する前記帯状のフィルムの部分を折り込むガゼット成形部と、
前記ガゼット成形部で前記帯状のフィルムを折り込んだ部分を間において対向配置されたシールバーを備え、当該折り込んだ部分に横方向に該シールバーで熱シールを行って第一段目の横シール部を形成する第１の横シール機構と、
左右両側が内側にＶ字形に折り込まれた筒状のフィルムを成形するように、前記第一段目の横シール部が形成された前記帯状のフィルムを折り曲げ、該帯状のフィルムの横方向の両縁部を合わせるフォーミング機構と、
前記フォーミング機構で合わせられた前記帯状のフィルムの横方向の両縁部の間の開口から前記筒状のフィルムの内側に侵入して該筒状のフィルムの長さ方向に沿って延びる、前記内容物を充填するためのパイプと、
前記筒状のフィルムを間において対向配置されたシールバーを備え、前記パイプの通過部分を除いて前記第一段目の横シール部の位置と形に合致するように該シールバーで第二段目の横シール部を前記筒状のフィルムに形成することにより前記第一段目と前記第二段目の横シール部が合わさった合成横シール部を形成して、該筒状のフィルムをガゼット袋状の袋部分に区画する第２の横シール機構と、
前記パイプの出口端よりも先に設置されており、前記ガゼット袋状の袋部分の下端および下端に相当する各前記合成横シール部の、前記パイプの通過部分であった非接着部に熱シールを行なって該非接着部の間隙を封鎖する封鎖シール機構と、
を有する、内容物入りフィルム包装袋の製造装置。
【請求項９】
帯状のフィルムからガゼット袋状の袋部分を成形しつつ、該ガゼット袋状の袋部分の側面における角部にヘムシールを形成し、該ガゼット袋状の袋部分に内容物を充填することにより、内容物入りのフィルム包装袋を製造する装置であって、
前記ガゼット袋状の袋部分の左右両側の折り込み部に相当する前記帯状のフィルムの部分を折り込むガゼット成形部と、
前記ガゼット成形部で前記帯状のフィルムを折り込んだ部分を間において対向配置されたシールバーを備え、当該折り込んだ部分に横方向に該シールバーで熱シールを行って第一段目の横シール部を形成する第１の横シール機構と、
左右両側が内側にＶ字形に折り込まれた筒状のフィルムを成形するように、前記第一段目の横シール部が形成された前記帯状のフィルムを折り曲げ、該帯状のフィルムの横方向の両縁部を合わせるフォーミング機構と、
前記フォーミング機構で合わせられた前記帯状のフィルムの横方向の両縁部の間の開口から前記筒状のフィルムの内側に侵入して該筒状のフィルムの長さ方向に沿って延びる、前記内容物を充填するためのパイプと、
前記筒状のフィルムを間において対向配置されたシールバーを備え、前記パイプの通過部分を除いて前記第一段目の横シール部の位置と形に合致するように該シールバーで第二段目の横シール部を前記筒状のフィルムに形成することにより前記第一段目と前記第二段目の横シール部が合わさった合成横シール部を形成し、さらに該合成横シール部を前記筒状のフィルムの長手方向に一定の間隔で形成して前記筒状のフィルムを複数のガゼット袋状の袋部分に区画する第２の横シール機構と、
前記パイプの出口端よりも先に設置されており、前記筒状のフィルムに区画された前記複数のガゼット袋状の袋部分のうちの先頭のガゼット袋状の袋部分へ前記パイプの出口端から前記内容物が充填される前に、前記先頭のガゼット袋状の袋部分の下端に相当する前記合成横シール部の、前記パイプの通過部分であった非接着部に熱シールを行なって該非接着部の間隙を封鎖し、前記内容物の充填後には、前記先頭のガゼット袋状の袋部分の上端に相当する前記合成横シール部の、前記パイプの通過部分であった非接着部に熱シールを行なって該非接着部の間隙を封鎖する封鎖シール機構と、
前記筒状のフィルムに対向配置されたカッターを備えており、前記先頭のガゼット袋状の袋部分に前記内容物が充填され、当該ガゼット袋状の袋部分の上端に相当する前記合成横シール部の前記非接着部の間隙が封鎖された後、当該ガゼット袋状の袋部分を前記カッターで前記筒状のフィルムから切離す切離し機構と、
を有する、内容物入りフィルム包装袋の製造装置。
【請求項１０】
前記ガゼット成形部は、フィルム搬送機構による前記帯状のフィルムの長手方向の搬送に伴って、前記ガゼット袋状の袋部分の左右両側の折り込み部に相当する前記帯状のフィルムの部分を折り込む折り込みセーラーを備える、請求項８または９に記載の内容物入りフィルム包装袋の製造装置。
【請求項１１】
前記折り込みセーラーは、前記ガゼット袋状の袋部分に前記内容物が充填されたときに該ガゼット袋状の袋部分における左右の側面、おもて面、および裏面の幅が略等しくなるように、前記ガゼット成形部で、前記ガゼット袋状の袋部分の左右両側の折り込み部に相当する前記帯状のフィルムの部分を折り込む、請求項１０に記載の内容物入りフィルム包装袋の製造装置。
【請求項１２】
前記折り込みセーラーは、前記筒状のフィルムを成形するように前記帯状のフィルムを折り曲げて該帯状のフィルムの横方向の両縁部を合わせる前記フォーミング機構を用いて該両縁部を合わせた所が前記筒状のフィルムの横方向の一端部に位置するように、前記ガゼット成形部で、前記ガゼット袋状の袋部分の左右両側の折り込み部に相当する前記帯状のフィルムの部分を折り込む、請求項１０または１１に記載の内容物入りフィルム包装袋の製造装置。
【請求項１３】
前記筒状のフィルムの左右両側のＶ字型の折り込みを成すための夫々の山折り部の角に熱シールを行ってヘムシールを形成するヘムシール機構を有する、請求項８から１２のいずれか１項に記載の内容物入りフィルム包装袋の製造装置。
【請求項１４】
前記ヘムシール機構は、前記筒状のフィルムの左右各側のＶ字型の折り込みを成すための山折り部の間の谷に挿入されるプレートと、該山折り部の間の谷に該プレートが挿入された状態の前記筒状のフィルムの左右各縁部を間において対向配置され、該山折り部の角を挟んで加熱するヒーターバーと、を備えた、請求項１３に記載の内容物入りフィルム包装袋の製造装置。
【請求項１５】
前記封鎖シール機構は、前記筒状のフィルムを間において対向配置された横ヒーターバーおよび横ヒーター受けバーを有し、該横ヒーターバーは、前記合成横シール部の前記非接着部を加熱する加熱ブロックと、前記合成横シール部のうちの前記非接着部以外の部分を加圧する加圧ブロックとを有し、該横ヒーター受けバーは、前記加熱ブロックの受け部である加熱受けブロックと、前記加圧ブロックの受け部である加圧受けブロックとを有する、請求項８から１４のいずれか１項に記載の内容物入りフィルム包装袋の製造装置。
【請求項１６】
前記封鎖シール機構は、前記筒状のフィルムの左右両縁部を横方向外側に引っ張る引っ張り装置を備える、請求項８から１５のいずれか１項に記載の内容物入りフィルム包装袋の製造装置。
【請求項１７】
前記シールバーは、前記筒状のフィルムの横方向に延びた横ヒート部と、該横ヒート部の上下両側にそれぞれ設けられ、Ｖ字型を成す一対の斜めヒート部と、を有する、請求項８から１６のいずれか１項に記載の内容物入りフィルム包装袋の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯状フィルムからガゼット袋を成形しつつ、そのガゼット袋内に内容物を充填して密封することにより、内容物入りのフィルム包装袋を製造する装置および方法に関する。特に本発明は、内容物が入ったフィルム包装袋（すなわち製品）が自立可能であるように袋の側面の各角部に熱シール部（いわゆるヘムシール）が形成されたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
内容物入りのフィルム包装袋を製造する装置の一例として、フィルムを袋状に成形しながら該袋状のフィルムを縦方向に送り、該袋状のフィルム内に内容物を投入して密封する縦型製袋充填機が知られている。縦型製袋充填機は、内部が密封された袋詰製品を製造できるので、食品の充填包装に適しており、しかも、固形物だけでなく液状もしくはペースト状の飲料の充填にも対応できるため、広く用いられている。
さらに、フィルム包装袋の形態に関して、袋の左右両側が内側に折り込まれたガゼット袋が知られている。このようなガゼット袋は、内容物を充填したときに左右両側の折り込み部（マチ）が拡がって柱状の態様になるが、内容物が入っていないときには平らな態様になるので、廃棄物の減容化に有用な袋である。
【０００３】
このようなガゼット袋は、上述した縦型製袋充填機に、包装袋の左右両側を内側に折り込むための折り込みガイド装置を備え付けたものによって製造することができる。
具体的には、折り込みガイド装置で筒状のフィルムの左右両側を内側にＶ字型に折り込む。その後、筒状のフィルム内に内容物を充填し封口すると、図１３に示すように両端部にマチ１００ａ（Ｖ字型の折り込み部が拡がった側面部）が形成されたガゼット包装袋１００が製造される。
上記のように筒状のフィルムに折り込み部を形成する手段を備えた製袋充填機は、特許文献１および特許文献２に開示されている。
【０００４】
また、フィルム包装袋の形に関して、袋を立った状態に置けることが要望されることがある。そのため、角柱に成形された袋の角部で交差するフィルム同士を熱溶着することにより角部に熱シール部（ヘムシール）を形成することがある。
特許文献３では、角柱状の袋の角部にヘムシールを形成するための手段を備えた縦型製袋充填機が開示されている。図１４は、そのような縦型製袋充填機の一例を示す概略斜視図である。
【０００５】
図１４に示される縦型製袋充填機２００において、帯状フィルム２０１が、製袋ガイド２０２によって湾曲状に曲成されつつ、角筒形の製袋充填筒２０３の外側面に巻きつくように下方へ案内される。製袋充填筒２０３の外側に配設された一対の送りベルト２０４ａ，２０４ｂは帯状フィルム２０１を製袋充填筒２０３との間に挟みつつ摩擦力で下方へ送る。センターシーラ２０５によって、製袋充填筒２０３の周囲に巻かれた帯状フィルム２０１の両側縁部同士（継ぎしろ）にヒートシールを施すことによって、角筒状のフィルム２０６が成形される。
角筒状のフィルム２０６には、製袋充填筒２０３の四隅外側に配設されたヘムシーラー２０７ａ〜２０７ｄによってヘムシール２０８ａ〜２０８ｄが形成される（図１４ではヘムシーラー２０７ｃおよびヘムシール２０８ｃは隠れて見えない。）。ヘムシール２０８ａ〜２０８ｄによって角柱状の袋の側面が補強されて袋の形が保たれ、自立可能になる。
それから、対向配置されたエンドシーラ２０９ａ，２０９ｂによって角筒状のフィルム２０６を挟み込んでエンドシール部２１０が形成される。このエンドシール部２１０を底部とした角筒状のフィルム２０６内へ内容物がパイプ２１１から製袋充填筒２０３の中を通して投入される。その後、角筒状のフィルム２０６を下方へ一定のピッチで送り、再びエンドシールを実施することで、内容物が封入されたヘムシール付き包装袋２１２が製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】ＷＯ２００８／０５６４０８パンフレット
【特許文献２】特開２００６−７５９８７号公報
【特許文献３】特開２０１１−１３６７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
現在の市場では１リットル入りの牛乳パックや酒パック等の包装体としてゲーブルトップ紙容器が使用されているが、これは廃棄物の減容化の際に容器を潰すという手間があるので、発明者はこのような容器にフィルムガゼット袋を適用できないかと考えた。また、牛乳パックのように横断面が正方形を成す角柱形の容器の場合は運搬時の箱詰めや商品陳列棚での陳列を効率良く行える利点もある。
そこで発明者は、内容物を入れた状態で横断面が正方形を成す、角柱形のガゼット袋であり、自立できる、内容物入りフィルム包装袋を製造する方法、および、それを実施する縦型製袋充填機の開発を検討した。
このような形態の内容物入りフィルム包装袋を得るため、特許文献３に示される製袋充填機の製袋充填筒の下方であってエンドシーラの上方の位置に、特許文献１又は２に示されるような角筒状フィルムに折り込み部を形成する手段を配置することを試みた。
【０００８】
しかしながら当該装置では、製品の形を、横断面が正方形を成す角柱の形に作れないことが分かった。それには次のような実状がある。
図１４に示した４つのヘムシーラーは、縦方向に延びる角筒形の製袋充填筒のそれぞれの角部に位置したフィルム部分を摘んで熱溶着することによりヘムシールを形成している。製品の生産性の観点から４つのヘムシーラーは同時に駆動されて各フィルム部分は同時に摘まれる。このヘムシーラーの動作は、内容物が投入された角筒状のフィルムに対して行われる。これらの実状により、それぞれのヘムシーラーに対応するフィルム部分を同じ幅で正確に摘むことが出来ず、結果、製造された製品の形状は４つの側面の横幅が違ってしまう。
さらに、四隅にヘムシールが形成された角筒状のフィルムに関してそのフィルムの左右両側を折り込み板によって内側にＶ字型に折り込む場合、袋の外形を画定している製袋充填筒の存在により、角筒状のフィルムの左右両側面を内側の中心まで折り込めない。結果、製造された製品の形は、普通の牛乳パックのように横断面が正方形を成す角柱でなく、横断面が長方形を成す角柱形にしかならない。加えて、角筒状のフィルムの左右両側面を内側の中心まで折り込めないことにより、エンドシールを行うときに溶着されるフィルムの枚数（重なる数）が袋の横方向で異なるため、エンドシール部のシール強度が袋の横方向で均一にならない。
また、特許文献１〜３に示される従来技術の装置では、製造された製品の側面にセンターシールによる継ぎ部が残るという課題がある。製品を陳列する際にその継ぎ部はたいてい製品の後ろ側にされるため、製品の側面に描かれる印刷画のレイアウトが制限されてしまう。
【０００９】
そこで本発明の目的は、上述した課題の少なくとも一つを解決することである。目的の一例として、上述した実状に鑑み、内容物を入れた状態で横断面が正方形を成す、角柱形のガゼット袋であり、自立できる、内容物入りフィルム包装袋を製造できる製造方法および製造装置を提供することにある。更なる目的の一つは、そのような形態の内容物入りフィルム包装袋を高い密閉信頼性と良好な外観形状を持つものとして製造できる新規な製造方法および製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様は、帯状のフィルムからガゼット袋状の袋部分を成形しつつ、該ガゼット袋状の袋部分の側面における角部にヘムシールを形成し、該ガゼット袋状の袋部分に内容物を充填することにより、内容物入りのフィルム包装袋を製造する方法に係わる。
【００１１】
この製造方法は、下記のような工程を有する。
第一の工程として、ガゼット袋状の袋部分の左右両側の折り込み部に相当する帯状のフィルムの部分を折り込む。
第二の工程として、帯状のフィルムの折り込んだ部分に当該部分の横方向にわたって熱シールを行って第一段目の横シール部を形成する。
第三の工程として、内容物を充填するパイプを包囲し且つ左右両側が内側にＶ字形に折り込まれた筒状のフィルムを成形するように、第一段目の横シール部が形成された帯状のフィルムを折り曲げ、該帯状のフィルムの横方向の両縁部を合わせる。
第四の工程として、パイプの通過部分を除いて第一段目の横シール部の位置と形に合致するように第二段目の横シール部を筒状のフィルムに形成することにより第一段目と第二段目の横シール部が合わさった合成横シール部を形成して、該筒状のフィルムをガゼット袋状の袋部分に区画する。
第五の工程として、筒状のフィルムに区画されたガゼット袋状の袋部分の下端に相当する合成横シール部の、パイプの通過部分であった非接着部に熱シールを行なって該非接着部の間隙を封鎖する。
第六の工程として、筒状のフィルムに区画されたガゼット袋状の袋部分へパイプの出口端から内容物を充填する。
【００１２】
本発明の別の態様は、上記のような内容物入りのフィルム包装袋を製造する装置に係わる。この装置は、ガゼット成形部、第１の横シール機構、フォーミング機構、パイプ、ヘムシール機構、第２の横シール機構、および封鎖シール機構を有する。
ガゼット成形部は、ガゼット袋状の袋部分の左右両側の折り込み部に相当する帯状のフィルムの部分を折り込む。
第１の横シール機構は、ガゼット成形部で帯状のフィルムを折り込んだ部分を間において対向配置されたシールバーを備える。この機構は、当該折り込んだ部分に横方向に該シールバーで熱シールを実施して第一段目の横シール部を形成する。
フォーミング機構は、左右両側が内側にＶ字形に折り込まれた筒状のフィルムを成形するように、第一段目の横シール部が形成された帯状のフィルムを折り曲げ、該帯状のフィルムの横方向の両縁部を合わせる。
パイプは、フォーミング機構で合わせられた帯状のフィルムの横方向の両縁部の間の開口から筒状のフィルムの内側に侵入して該筒状のフィルムの長さ方向に沿って延びており、内容物を充填する。
第２の横シール機構は、筒状のフィルムを間において対向配置されたシールバーを備える。この機構は、パイプの通過部分を除いて第一段目の横シール部の位置と形に合致するように該シールバーで第二段目の横シール部を筒状のフィルムに形成することにより第一段目と第二段目の横シール部が合わさった合成横シール部を形成して、該筒状のフィルムをガゼット袋状の袋部分に区画する。
封鎖シール機構はパイプの出口端よりも先に設置されている。この機構は、ガゼット袋状の袋部分の下端および上端に相当する各合成横シール部の、パイプの通過部分であった非接着部に熱シールを行なって該非接着部の間隙を封鎖する。
【００１３】
上述した各態様の発明によれば、先ず帯状のフィルムにおける、ガゼット袋状の袋部分の左右両側の折り込み部に相当する部分を折り込み、該折り込んだ部分に横シールを実施して第一段目の横シール部を形成しておく。その後、第一段目の横シール部が形成された帯状のフィルムを、内容物を充填するパイプを包囲するように折り曲げ、該帯状のフィルムの横方向の両縁部を合わせることにより、左右両側が内側にＶ字形に折り込まれた筒状のフィルムを成形している。
【００１４】
このような本発明の方法に対して、従来の方式は、パイプを包囲するように筒状のフィルムを帯状のフィルムから成形した後に該筒状のフィルムの左右両側を内側にＶ字形に折り込む方式であるため、ガゼット袋状の袋部分の左右両側の折込み量がパイプによって制限される課題がある。しかし、上記した本発明の方法によると、初めからガゼット袋状の袋部分の折り込みを形成するので、ガゼット袋状の袋部分の左右両側を内側に折り込む折込み量が、内容物を充填するパイプによって何ら妨げられない。したがって、内容物が充填されたときのガゼット袋状の袋部分における左右の側面（マチ）の幅がおもて面および裏面の幅と略等しくなるように折込み量を設定することができる。つまり、内容物を入れた状態で横断面が正方形を成す、角柱形のガゼット袋を製造できる。
【００１５】
また、従来技術の場合は、筒状に成形されたフィルムに横シール部を形成し、この横シール部を底部とした該フィルムの中に内容物を充填した後、該フィルムに第２の横シール部を形成することで、内容物が充填されたフィルム包装袋をフィルムに作る方法がとられている。この方法は、一つの横シール部を底部として吊り下げられた状態の筒状フィルム内に内容物が投入される方法である。したがって、製品に要求される内容物の重量が多いほどフィルム表面に波打った部分が出来て、横シール部の形成時に皺が入りやすい課題がある。
このような従来技術に対して、本発明は、第１の横シール機構と第２の横シール機構によってその筒状のフィルムに所定の間隔で合成横シール部を形成することにより、内容物の充填前には既に、筒状のフィルムに袋状部分（後にフィルム包装袋となる部分）が区画される。つまり本発明は、内容物が充填される袋状部分よりも後方の筒状フィルムに、すでに複数の合成横シール部を一定の間隔で形成しておくことが可能である。このため、筒状に成形されたフィルムが縦方向に搬送される場合において、吊り下がった筒状フィルムの袋状部分に充填される内容物の重量が多くなっても該フィルムに波打ち部分が出来にくい。したがって、皺や内容物が内在しにくいシールを実施できて、袋の密閉信頼性およびバリア性を高められる。
【００１６】
さらに、従来のヘムシール方式は、内容物を充填する角筒型のパイプを包囲するように帯状のフィルムを折り曲げて角筒状のフィルムを成形した後に、該パイプの角部に対応する該角筒状のフィルムの部分を摘んで加熱することによりヘムシールを形成する方式である。この方式ではフィルム部分における摘み幅（ヘムシール幅）を揃えることが難しく、結果、製造された製品の外観について各々の側面の横幅がばらつく問題がある。
これに対して本発明では、上記した本発明の方法で成形された筒状のフィルムの左右両側のＶ字型の折り込みにおける夫々の山折り部の角に熱シールを行ってヘムシールを形成することが可能である。つまり、筒状のフィルムの左右両側縁にＶ字型の折り込みによって角部がすでに出来ているので、筒状のフィルムの左右各縁部を挟んで加熱すれば角部にヘムシールが形成される。このためヘムシール幅の管理が容易であり、製造された製品の外観について各々の側面の横幅を安定して揃えることが出来る。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、内容物を入れた状態で横断面が正方形を成す、角柱形のガゼット袋であり、自立できる、内容物入りフィルム包装袋を製造することができる。また、高い密閉信頼性と良好な外観形状を持つ内容物入りフィルム包装袋を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態による縦型製袋充填機の概略構成を示す側面図である。
【図２】図１の矢印Ａ方向から見た縦型製袋充填機の図である。
【図３】図１の矢印Ａの方向に製袋充填機を見た図である。
【図４】図３の折り込みセーラーによって折り込み部が成形されたフィルムを示す斜視図である。
【図５】フィルムをガゼット袋の形に折り畳むときの折り線などを示した図である。
【図６】図５に示した折り線の所で折られて出来るガゼット袋の姿をフィルムの横断面で示した図である。
【図７】（ａ）は第１の横シール機構のＫシールバーの正面図、（ｂ）はその右側面図である。
【図８】本実施形態の第２の横シール機構の構成を示す上面図である。
【図９】（ａ）は第２の横シール機構のＫシールバーの正面図、（ｂ）はその右側面図である。
【図１０】本実施形態の縦シール機構の構成を示す上面図である。
【図１１】本実施形態の封鎖シール機構の構成を示す上面図である。
【図１２】本発明の製造方法によって製造された内容物入りフィルム包装袋の外観図である。
【図１３】特許文献１および２に開示された製袋充填機で製造された、内容物入りのマチ付フィルム包装袋を示す斜視図である。
【図１４】特許文献３に開示された、ヘムシール付きフィルム包装袋を製造するための製袋充填機を示す概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、図面を参照して本発明の実施形態例を説明する。
本実施形態の縦型製袋充填機は、内容物を入れた状態で横断面が正方形を成す、角柱形のガゼット袋であり、自立できる、内容物入りフィルム包装袋を製造するものである。その内容物としては、液状またはペースト状の飲料や食品を挙げられる。
図１は、本発明の一実施形態による縦型製袋充填機の概略構成を示す側面図、図２は、図１の矢印Ａ方向から見た縦型製袋充填機の図を示している。
図１を参照すると、本実施形態の縦型製袋充填機１は、フィルム供給部２、ガゼット成形部３、および製袋充填部４を備えている。
【００２０】
[フィルム供給部２]
フィルム供給部２では帯状のフィルム５がロール状に巻かれて軸支されている。フィルム供給部２からフィルム５が繰り出され、弛みや蛇行がないように整えられながら複数のローラ６ａ，６ｂ，６ｃ等を経由して製袋充填機の下部から上部へ送られるようになっている。そして、製袋充填機１の最上部に位置するフォーミング機構としてのガイドセーラー７（もしくはローラーセーラー）でフィルム５の送り方向が鉛直方向下向きに方向転換される。
フィルム５に用いることのできる樹脂としては、熱溶着等により製袋できる樹脂であれば、どのような樹脂であってもよい。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、ポリブテン−１、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のポリオレフィン系樹脂、ポリエステル、ポリアミド等の樹脂が用いられ、それらの樹脂の単層又は複層フィルムから製造され、内層にヒートシール性の樹脂が用いられる。
【００２１】
[ガゼット成形部３]
ガゼット成形部３はフィルム５を折り畳んでガゼット袋の折り込み部（マチ）を成形する折り込みセーラー８を備え、フィルム５が平坦な状態から折り込みセーラー８で折られながら搬送される。図３は図１の矢印Ａの方向に製袋充填機を見た図であり、フィルム５の左右両側部を折り込みセーラー８で折り畳んでガゼット袋の折り込み部（マチ）を成形していく様子を示している。図４は折り込みセーラー８を通過することによって折り込み部が成形されたフィルム５を斜視図で示している。
さらに、図５はフィルム５をガゼット袋の形に折り畳むときの折り線などを示し、図６はその折り線の所で折られて出来るガゼット袋の姿をフィルム５の横断面により示している。
図５および図６を参照すると、最終形態とされるフィルム包装袋の正面もしくは背面になるフィルム部分１ａが、帯状のフィルム５の中心線（第２の山折り線１２の位置）から右側に所定の幅Ｗで画定されている。そのフィルム部分１ａの右端が第１の山折り線９とされ、この第１の山折り線９から右側に幅Ｗで離間した所が第１のトリミングカット線１０とされる。この第１の山折り線９と第１のトリミングカット線１０の中間が第１の谷折り線１１とされ、フィルム５を第１の山折り線９で山折りして第１の谷折り線１１で谷折りすることで、フィルム包装袋の左右側面の折り込み部(マチ)のうちの一方が形成される。
【００２２】
さらに、上記したフィルム部分１ａの左端が第２の山折り線１２とされ、この第２の山折り線１２から左側に幅Ｗで離間した所が第３の山折り線１３とされる。この第３の山折り線１３と第２の山折り線１２の中間が第２の谷折り線１２とされる。フィルム５を第２の山折り線１２で山折りし、第２の谷折り線１４で谷折りし、さらに第３の山折り線１３で山折りすることで、フィルム包装袋の左右側面の折り込み部（マチ）のうちの他方が形成される。但し、第３の山折り線１３は、ガゼット成形部３では未だ折り曲げられない。
第３の山折り線１３から左側に幅Ｗで離間した所は第２のトリミングカット線１５とされる。この第２のトリミングカット線１５に沿ったフィルム部分は上記の第１のトリミングカット線１０に沿ったフィルム部分と熱溶着され、この熱溶着部以外の端部は最終的にトリミングされることになる。
【００２３】
なお、本実施形態では、フィルム包装袋の正面もしくは背面になるフィルム部分１ａの中心位置に袋の内容物の出口としての穴１６（注出口）が形成され、穴１６には口栓１７が取り付けられて塞がれている。口栓１７を備えたフィルム包装袋を製造する場合、フィルム供給部２とガゼット成形部３の間において、フィルム５が通過する領域(図１，３参照)に口栓取付装置（不図示）を設置することが可能である。また口栓１７をフィルム５に取り付けた場合、各ローラ６ａ〜６ｃやガイドセーラー７等に口栓１７が通過可能な凹み（図３参照）を形成することが望ましい。しかしながら、このような口栓１７を備えるフィルム包装袋を製造する方法および装置に本願発明は限定されない。
【００２４】
加えて、第１の山折り線９と第１の谷折り線１１の間のフィルム部分１ｂ、第１の谷折り線１１と第１のトリミングカット線１０の間のフィルム部分１ｃ、第２の山折り線１２と第２の谷折り線１４の間のフィルム部分１ｄ、および、第２の谷折り線１４と第３の山折り線１３の間のフィルム部分１ｅにそれぞれ穴１８が開けられている。穴１８は横一方向に一直線上に配置される。穴１８は図３に示した位置で不図示の穴あけ機構で形成される。そして、図６に示すようにフィルム部分１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅが折り畳まれたときにフィルム部分１ｂ，１ｃそれぞれの穴１８の位置が一致し、フィルム部１ｄ，１ｅのそれぞれの穴１８の位置も一致するようにされている。図６のように折り畳まれたフィルム部分１ａ〜１ｆを後述するように横シール機構２４等のシーラーで挟んで合成横シール部（エンドシール部とも呼ぶ。）を作るときに、フィルム包装袋の正面または背面になる２つのフィルム部分１ａ，１ｆが穴１８を通して直接的に熱溶着される。この結果、穴１８を設けないときに比べて合成横シール部（エンドシール部）の接着強度が増す。しかし、このような穴１８を開けずに合成横シール部が形成されたフィルム包装袋の製造方法および製造装置も本発明に含まれる。
【００２５】
また、フィルム供給部２もしくは口栓取付装置（不図示）から製袋充填部４までの過程にフィルム滅菌装置（不図示）が配置されていてもよい。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。フィルム供給部２から繰り出されたフィルムや口栓は、滅菌液に浸漬されてからフィルムや口栓上の滅菌液が乾燥させられた後、製袋充填部４へ供給されることが好ましい。
【００２６】
また、図１に示したように折り込みセーラー８の上方（フィルム搬送方向下流側）であってローラ６ｃの下方の位置に第１の横シール機構２０が設置されている。横シール機構２０は、折り込みセーラー８を経て折り込まれたフィルム５の部分（特に穴１８が位置する部分）を熱溶着（熱シール）する。そのため、第１の横シール機構２０は、フィルム５の折り込まれた部分を間において対向配置された一対のＫシールバー２１を有する。一対のＫシールバー２１は、不図示の駆動源により対向移動され、フィルム５の折り込まれた部分をこれらで挟んで加圧および加熱する。それにより、その挟んだ部分が熱溶着される。（図３中の横シール部Ｓ１を参照。但し図３では第１の横シール機構２０は不図示。）この段階で溶着されるのは、フィルム部分１ａ〜１ｅである。このような熱シールは、フィルム５の送りが停止している間に行われる。なお、各々のＫシールバー２１にヒータ（不図示）が内蔵されていてもよいし、一方のＫシールバー２１だけにヒータ（不図示）が内蔵されていてもよい。
【００２７】
第１の横シール機構２０におけるＫシールバー２１の構成については、図７を参照されたい。図７（ａ）はＫシールバー２１の正面図、図７（ｂ）はその右側面図を示している。これらの図によれば、フィルム５を挟んで加圧するＫシールバー２１の加圧面には、フィルム５の横方向に延び、フィルム５の折り込まれた部分を横方向に熱溶着するための横ヒート部２１ａが設けられている。さらに、横ヒート部２１ａの上側および下側には、約９０度の角度に開いたＶ字形を成す一対の斜めヒート部２１ｂがそれぞれ設けられている。言い換えれば、１つの横ヒート部２１ａと１つの斜めヒート部２１ｂとを併せてＫ字に見えるようなヒート部が構成されている。このようなＫシールバー２１の構成により、図３に示した横シール部Ｓ１が出来る。なお、熱シールを良好にするため、Ｋシールバー２１の、フィルム５と直接接触させる面にテフロン（登録商標）の層が設けられているとよい。
【００２８】
[製袋充填部４]
次に製袋充填部４について説明する。
再び図１および図２を参照すると、ガイドセーラー７の下方に製袋充填部４が構成されており、製袋充填部４では、ガゼット成形部３および第１の横シール機構２０を通過して図３，４のように折り曲げられ且つ横シール部Ｓ１が形成されたフィルム５（以下、これを「フィルム５’」と称する。）の製袋および内容物の充填が行われる。そのために、フィルム５’はローラ６ｃを経由してガイドセーラー７に達すると、フィルム５’の送り方向が鉛直方向下向きに方向転換される。ガイドセーラー７は、この方向転換に伴い、フィルム５’の横方向の両縁部（図４参照）が合わさるようにフィルム５’を略中央で折り曲げて、左右両側面が内側にＶ字形に折り込まれた筒状フィルム５”を形成する。この折曲げ箇所は、図４から図６に示した第３の山折り線１３の所である。
筒状フィルム５”はフィルム搬送機構としての送りローラ２２によって所定のフィルム搬送量（Ｐ）の間欠送りで下向きに送られる。搬送量Ｐについては、未充填の一袋分のフィルム包装袋Ｗの縦方向長さに相当する。筒状フィルム５”の内側には、内容物投入用パイプ２３(ノズルとも呼ぶ)が筒状フィルム５”の下向きの送り方向に沿って延びている。
【００２９】
パイプ２３は、フィルム５’を筒状に成形するときに合わせるフィルム５’の両縁部の間の開口から筒状フィルム５”の内側に侵入し、筒状フィルム５”内を下向きに延びている。パイプ２３からは例えば飲料水が内容物として注入される。本実施形態では１本のパイプ２３を示したが、パイプの数は、内容物の種類に応じて増減することができる。但し、複数本のパイプ２３を設置する場合、複数本のパイプ２３を一つの束にしておくことが望ましい。
本実施形態では、筒状フィルム５”内を下向きに延びるパイプ２３は筒状フィルム５”の横方向の略中央に位置しているが、特に、図示したパイプ２３の位置に本発明は限定されない。
【００３０】
製袋充填部４はさらに、第２の横シール機構２４、縦シール機構（ヘムシール機構）２６、封鎖シール機構２８、および切離し機構２９を備えている。以下、それぞれの機構を説明していく。
第２の横シール機構２４
第２の横シール機構２４は、筒状フィルム５”の左側縁部よりパイプ２３を該フィルム内へ挿入している位置よりも下方で、且つ縦シール機構２５の上方の位置に配置されている。さらに第２の横シール機構２４は、筒状フィルム５”を間において対向配置された一対のＫシールバー２５を有する。一対のＫシールバー２５は、不図示の駆動源により対向移動され、筒状フィルム５”をこれらの間に挟んで加圧および加熱する。それにより、その挟んだ部分が熱溶着される。この溶着は主にフィルム部分１ｆをフィルム部分１ｃおよび１ｅと接着することを目的とする。このような熱シールは、送りローラ２２を使った筒状フィルム５”の送りが停止している間に行われる。なお、各々のＫシールバー２５にヒータ（不図示）が内蔵されていてもよいし、一方のＫシールバー２５だけにヒータ（不図示）が内蔵されていてもよい。熱シールを良好にするため、Ｋシールバー２５の、筒状フィルム５”と直接接触させる面にテフロン（登録商標）の層が設けられているとよい。第２の横シール機構２４の具体的な構成に関しては図８および図９を参照されたい。図８はフィルム送り方向から見た第２の横シール機構２４と筒状フィルム５”の様子を示している。図９（ａ）はＫシールバー２５の正面図、図９（ｂ）はその右側面図を示している。
【００３１】
図９に示すように、Ｋシールバー２５は第１の横シール機構２０のＫシールバー２１（図７参照）と同様に横ヒート部２５ａおよび斜めヒート部２５ｂを有している。横ヒート部２５ａおよび斜めヒート部２５ｂは、第１の横シール機構２０によりシールされた部分（図３の横シール部Ｓ１参照）の形に合致するように構成されている。
但し、パイプ２３が筒状フィルム５”内部を通過している為、第２の横シール機構２４は、筒状フィルム５”の横方向（幅方向）に関してパイプ２３の通過部分を除いて熱溶着（熱シール）を行う必要がある。そのため、一対のＫシールバー２５は、これらの間に筒状フィルム５”を挟んだときに、筒状フィルム５”内を縦方向に延びるパイプ２３に干渉しないように構成されている。
【００３２】
各々のＫシールバー２５は筒状フィルム５”の横方向に沿って延び、かつ、筒状フィルム５”の幅程度の長さを有している。Ｋシールバー２５どうしを近接させたときにパイプ２３を押し潰さないために、それぞれのＫシールバー２５の、パイプ２３が横切る部分は凹み２５ｃを備えている。これにより、筒状フィルム５”の横方向において、パイプ２３に対応する部分は熱溶着（熱シール）されず、パイプ２３を通過可能とする。
このような第２の横シール機構２４の位置は、第２の横シール機構２４によって形成される横シール部Ｓ２が第１の横シール機構２０によって既に形成された横シール部（以下、第一段階の横シール部と呼ぶ。）Ｓ１に合致して重なるように設定されている（図１，２参照）。すなわち、第一段階の横シール部Ｓ１の形成後、送りローラ２２によって筒状フィルム５”が第２の横シール機構２５の方へ送られる。筒状フィルム５”は間欠送り、即ち所定の搬送量Ｐの搬送と停止を繰り返すことで送られるが、第一段階の横シール部Ｓ１を形成した時点から筒状フィルム５”の搬送量Ｐの搬送が所定の回数繰り返されたときに当該第一段階の横シール部Ｓ１が第２の横シール機構２５のシール位置に在るように構成されている。
上記したような第２の横シール機構２４を用いて、筒状フィルム５”にパイプ２３の通過部分を除いて横シール部Ｓ２が形成されて、筒状フィルム５”が複数のガゼット袋状の袋部分（以下、フィルム包装袋Ｗと称する）に区画される。
【００３３】
縦シール機構（ヘムシール機構）２６
上記した第２の横シール機構２４の下方で、且つ、送りローラ２２の上方の位置には、縦シール機構（ヘムシール機構）２６が配置されている。
縦シール機構２６は、図６に示すような筒状フィルム５”の四隅の角部にそれぞれヘムシールを形成するものである。このようなヘムシールは、本装置で製造される袋詰め製品を自立できるようにする目的で行われる。その構成に関して、図１０を参照されたい。図１０はフィルム送り方向から見た筒状フィルム５”と縦シール機構２６の様子を示している。
図１０に示すように縦シール機構２６は、筒状フィルム５”の左側縁部と右側縁部が通過する２つの領域それぞれにおいて、筒状フィルム５”を間において対向配置される一対の縦ヒーターバー２６ａを有する。該一対の縦ヒーターバー２６ａ間には縦ヒーターバー受け板２６ｂが介在し、さらに縦ヒーターバー受け板２６ｂは、筒状フィルム５”の左右各側の折り込み部におけるＶ字形の谷内に侵入するように設置されている。縦ヒーターバー２６ａに加熱手段としてのヒーターが内蔵されている。
筒状フィルム５”の折り込み部の谷内に縦ヒーターバー受け板２６ｂが侵入した状態で、一対の縦ヒーターバー２６ａは不図示の駆動源により対向移動される。これにより、一対の縦ヒーターバー２６ａのうちの一方と縦ヒーターバー受け板２６ｂとの間、ならびに一対の縦ヒーターバー２６ａのうちの他方と縦ヒーターバー受け板２６ｂとの間にそれぞれ、筒状フィルム５”における山折り部、即ち角部が挟まれる。そして、一対の縦ヒーターバー２６ａによる加圧と加熱によって、その角部に熱シール部（ヘムシール）が形成される。
【００３４】
より詳述すると、図６に示したように筒状フィルム５”は第１の山折り線９、第２の山折り線１２、第３の山折り線１３、およびトリミングカット線１０，１５の位置において角部が形成される。それぞれの角部について、縦シール機構２６により、筒状フィルム５”の長手方向（縦方向）に沿って所定の幅で熱シール部（ヘムシール）が形成される。ヘムシールは内容物がフィルム包装袋Ｗに未充填の状態で行われるのが好ましい。
図６に示したトリミングカット線１０，１５の所は、筒状フィルム５”に形成する際の、フィルム５’の両側縁部を合わせる所に対応しており、縦シール機構２６は、当該フィルム５’の両側縁部、即ち、トリミングカット線１０，１５に沿ったフィルム部分どうしも上記所定の幅で熱溶着する。このとき、フィルム５’の両側縁部のうちの熱溶着されない端部５１は、予め、カッター２７（図１，２参照）によりトリミングカット線１０，１５に沿ってフィルム５’を切断して除去されていてもよい。
【００３５】
熱シールを良好にするため、縦ヒーターバー２６ａおよび縦ヒーターバー受け板２６ｂの、筒状フィルム５”と直接接触させる面にテフロン（登録商標）の層が設けられているとよい。また、製造された袋の立ちをより良くするために、ヘムシール部を補強する補強材を縦シール機構２６の位置で付着してもよい。
このような縦シールは、送りローラ２２を使った筒状フィルム５”の送りが停止している間に行われる。縦シール部（ヘムシール）の形成後、送りローラ２２により筒状フィルム５”が所定の搬送量Ｐだけ移動して停止したら、再び縦シール機構２６が作動するようになっている。
以上に説明したヘムシールが完了すると、横シール部Ｓ２のパイプ通過部分を除いてフィルム包装袋Ｗが密閉される。
上記した縦シール機構２６の下方には送りローラ２２が設置されている。なお、縦シール機構２６を第２の横シール機構２４より上方に配置することも可能である。
【００３６】
封鎖シール機構２８
さらに、縦シール機構２６の下方で、かつ第２の横シール機構２４の位置から、送りローラ２２の所定回数（本例では５回）の搬送動作に相当するフィルム搬送量を隔てた位置に、封鎖シール装置２８が設置されている。
封鎖シール機構２８は、第２の横シール機構２４で筒状フィルム５”の横方向に形成された横シール部Ｓ２のうちのパイプ２３の通過部分に熱シールを行なって該パイプの通過部分を封鎖するものである。
封鎖シール機構２８は、図１に示されるように、筒状フィルム５”を間において対向配置された横ヒーターバー２８ａおよび横ヒーター受けバー２８ｂを有する。横ヒーターバー２８ａおよび横ヒーター受けバー２８ｂは、不図示の駆動源により対向移動され、これらで、筒状フィルム５”の横シール部Ｓ２の、パイプ２３の通過部分であった非接着部ＮＳを加圧および加熱することで、その非接着部ＮＳが熱シールされる。
【００３７】
封鎖シール機構２８について、具体的に図１１（封鎖シール機構９の構成例を図１の縦方向から見た平面図）を参照すると、横ヒーターバー２８ａと横ヒーター受けバー２８ｂは、筒状フィルム５”の横方向に沿って延び、かつ、筒状フィルム５”の横方向以上の長さを有している。横ヒーターバー２８ａは、前記の非接着部ＮＳを熱シールする加熱手段としてのヒーターを内蔵するヒーターブロック２８ａ１と、このヒーターブロック２８ａ１の横方向両側に配置された２つの加圧ブロック２８ａ２とを有する。横ヒーター受けバー２８ｂは、ヒーターブロック２８ａ１の受け部であるヒーター受けブロック２８ｂ１と、２つの加圧ブロック２８ａ２の受け部である加圧受けブロック２８ｂ２とを有する。
【００３８】
加圧ブロック２８ａ２および加圧受けブロック２８ｂ２の、筒状フィルム５”と直接接触させる面にシリコンゴムが設けられているとよい。第２の横シール機構２４によって既に熱シールされたフィルム部分を加圧ブロック２８ａ２および加圧受けブロック２８ｂ２で挟んだときに、そのシリコンゴムが該フィルム部分の損傷を防ぐ。
ヒーターブロック２８ａ１およびヒーター受けブロック２８ｂ１はともに、金属（例えばステンレス）のみで作製されている。その上、ヒーターブロック２８ａ１およびヒーター受けブロック２８ｂ１は、加圧ブロック２８ａ２および加圧受けブロック２８ｂ２よりも筒状フィルム５”側に突き出ている。このような構成は、ヒーターブロック２８ａ１とヒーター受けブロック２８ｂ１で前記の非接着部ＮＳを挟んだときにフィルム内面どうしを堅く密着させて、筒状フィルム５”内に充填され前記の非接着部ＮＳの間隙に浸入している飲料等の内容物をこの間隙から飛び散らせる作用を奏する。この作用により、飲料等の液状の内容物が内在しない熱シール部を形成できる。
【００３９】
加えて、横ヒーターバー２８ａおよび横ヒーター受けバー２８ｂの位置には、それぞれ横ヒーターバー２８ａおよび横ヒーター受けバー２８ｂで筒状フィルム５”を挟み込むのに先立って、筒状フィルム５”の横方向両側部を保持しながら筒状フィルム５”を横方向外側に引っ張る機構（不図示）が設けられていることが好ましい。横ヒーターバー２８ａと横ヒーター受けバー２８ｂとで筒状フィルム５”を挟み込む前に筒状フィルム５”をその横方向に引っ張ると、前記の非接着部ＮＳの間隙が縮小して該間隙から内容物を追い出すことができる。その上、前記の非接着部ＮＳに皺が入った状態で熱シールされるのを防ぐこともできる。
なお、筒状フィルム５”の前記の非接着部ＮＳを通って下方に延びているパイプ２３の下端（出口端）２３ａは、内容物を充填する部分のフィルム包装袋Ｗ内に侵入している。本実施例では、パイプ下端２３ａは、封鎖シール機構２８の位置から上方へ、送りローラ２２の１回の搬送動作に相当するフィルム搬送量を遡った所までの間に位置している。
【００４０】
また、封鎖シール機構２８の上方には、送りローラ２２の回転に同期して回転される２つの円柱状ローラからなる一対のシゴキローラ３０が設けられている。各シゴキローラ３０は、筒状フィルム５”を挟み込むことで筒状フィルム５”内の内容物を分割して筒状フィルム５”に空部を形成するものである。各シゴキローラ３０は、筒状筒状フィルム２０の送り方向に対してほぼ垂直な方向に互いに移動可能に設けられている。前記の非接着部ＮＳがシゴキローラ３０の位置を通過するときに非接着部ＮＳをシゴキローラ３０間に挟んだ状態で筒状フィルム５”を搬送することにより、前記の非接着部ＮＳ内から充填物を追い出すことが可能である。
【００４１】
切離し機構２９
さらに、封鎖シール機構２８の下方に切離し機構２９が設置されている。切離し機構２９は、内容物が封入されたフィルム包装袋Ｗを筒状フィルム５”から切離すものである。
切離し機構２９は、封鎖シール機構２８の位置から、送りローラ２の１回の搬送動作に相当するフィルム搬送量（Ｐ）を隔てた位置に配置されている。切離し機構２９は、カッターバー２９ａとカッター受けバー２９ｂを有する。カッターバー２９ａおよびカッター受けバー２９ｂは、不図示の駆動源により対向移動される。第１の横シール機構２０、第２の横シール機構２４、および封鎖シール機構２８によって形成された横シール部を筒状フィルム５”の横方向全長にわたって切断する刃（不図示）が、カッターバー２９ａの、カッター受けバー２９ｂと対向する面に設けられている。カッター受けバー２９ｂには、その刃を受け入れるための凹部（不図示）が形成されている。カッターバー２９ａをカッター受けバー２９ｂに向けて移動し、筒状フィルム５”の横シール部を筒状フィルム５”の横方向に沿って切断することで、筒状フィルム５”の最下端から、内容物入りのフィルム包装袋Ｗが切り離される。
なお、切離し機構２７には、封鎖シール機構２８の動作時または動作後に、内容物入りのフィルム包装袋Ｗの底部に位置する横シール部を袋本体に密着するように折り曲げ、もしくは接着させて、フィルム包装袋Ｗの底部を平らに成形する機構が追加されていることが好ましい。
【００４２】
［製造方法］
次に、主に図１および図２を参照して、本実施形態の縦型製袋充填機を用いて内容物入りフィルム包装袋を製造する工程について説明する。製造される内容物入りフィルム包装袋は、横断面が正方形を成す角柱形の袋であり、自立でき、ゲーブルトップの形をした袋である。
フィルム供給部２にロール状に保持されたフィルム５は、送りローラ２２の回転によって繰り出され、ローラ６ａ，６ｂ，６ｃ等を経由して製袋充填機の上部のガイドセーラー７へ送られる。送りローラ２２は間欠的な回転動作を行ってフィルム５を繰り出していく。
本実施形態のフィルム供給部２は、間欠送りの際にフィルム５に加わる張力の変動を吸収するアキュームレータや、フィルム２の蛇行を矯正して送り方向を安定させるガイド機構などを含む。
フィルム５が繰り出されると、図５に示した穴１６，１８が開けられる。フィルム５がローラ６ａを経由すると、不図示の口栓溶着ユニットによって口栓１７が穴１６に挿入され、かつフィルム５に溶着される。その後、フィルム５はローラ６ｂを経由してガゼット成形部３の折り込みセーラー８に進入する。ローラ６ｂには口栓１７と干渉しないように凹溝が形成されている。
【００４３】
フィルム５が折り込みセーラー８を通過する過程で、図３に示したようにフィルム５が折り畳まれていく。このときのフィルム５の外観を斜視図で示したのが図４である。また、フィルム５を折り込む際の山折り線および谷折り線の位置については図５を参照されたい。
図３および図４に示される形に折り畳まれたフィルム５は第１の横シール機構２０の一対のＫシールバー２１の間に送られる。一対のＫシールバー２１にフィルム５の折り畳み部分が挟まれて、加圧および加熱されることにより、第１段目の横シール部Ｓ１が形成される。この横シール部Ｓ１はフィルム部分１ａ〜１ｅを穴１８の位置で溶着してなる部分である（図４，５参照）。
第１の横シール機構２０を通過したフィルム５’はローラ６を経由してガイドセーラー７に達する。そしてガイドセーラー７の位置で、フィルム５’の送り方向が鉛直方向下向きに方向転換される。ガイドセーラー７は、この方向転換に伴い、フィルム５’の横方向の両縁部（図４参照）が合わさるようにフィルム５’を略中央で折り曲げる。それにより、両側縁が内側にＶ字形に折り込まれた筒状フィルム５”が形成される(図２参照)。
【００４４】
続いて、筒状フィルム５”は第２の横シール機構２４の一対のＫシールバー２５の間に送られる。一対のＫシールバー２５に筒状フィルム５”が挟まれて、加圧および加熱されることにより、第２段目の横シール部Ｓ２が第１段目の横シール部Ｓ１の位置と形に合致するように形成される（図２、３参照）。この横シール部Ｓ２は第１段目の横シール部Ｓ１の位置でフィルム部分１ｆを主にフィルム部分１ｃおよび１ｅと溶着してなる部分である（図５，６参照）。
合わさった第１段目と第２段目の横シール部（以下、合成横シール部と称す）で、筒状フィルム５”の内部がその長手方向において実質的に仕切られる。この合成横シール部は、筒状フィルム５”を所定の搬送量Ｐの搬送を終了する度に筒状フィルム５”に形成されていく。但し、この段階では、パイプ２３の通過部分は熱シールされていない。また、筒状フィルム５”に形成する際の、フィルム５’の両側縁部を合わせた所（図６に示したトリミングカット線１０，１５の所）も未だ熱シールされていない。
【００４５】
合成横シール部が形成された後、筒状フィルム５”は縦シール機構（ヘムシール機構）２６の側へ送られる。このとき、筒状フィルム５”の左側縁および右側縁がそれぞれ縦シール機構２６の一対の縦ヒーターバー２６ａの間に配置される。その上、筒状フィルム５”の左右各側の折り込み部におけるＶ字形の谷内にそれぞれ縦ヒーターバー受け板２６ｂが侵入している（図１および図２参照）。
このような状態で、筒状フィルム５”の左右各側における一対の縦ヒーターバー２６ａが不図示の駆動源により対向移動される。これにより、一対の縦ヒーターバー２６ａのうちの一方と縦ヒーターバー受け板２６ｂとの間、ならびに一対の縦ヒーターバー２６ａのうちの他方と縦ヒーターバー受け板２６ｂとの間にそれぞれ、筒状フィルム５”における山折り部、即ち角部が挟まれる。そして、一対の縦ヒーターバー２６ａによる加圧と加熱によって、その角部に熱シール部（ヘムシール）が形成される。このとき、筒状フィルム５”に形成する際の、フィルム５’の両側縁部を合わせた所（図６に示したトリミングカット線１０，１５の所）も熱溶着される。尚、フィルム５’の両側縁部のうちの熱溶着されない端部は、予め、カッター２７（図１，２参照）によりトリミングカット線１０，１５に沿ってフィルム５’を切断して除去されている。
このような縦シール（ヘムシール）は、筒状フィルム５”を所定の搬送量Ｐの搬送を終了する度に筒状フィルム５”に形成される。
【００４６】
上記のように縦シールが形成された筒状フィルム５”が間欠送りで下流側へ移動していくと、筒状フィルム５”の最初の合成横シール部が封鎖シール機構２８に達する。このとき、封鎖シール機構２８の横ヒーターバー２８ａと横ヒーター受けバー２８ｂが不図示の駆動装置により対向移動され、それによって、該合成横シール部の、パイプ２３の通過部分であった非接着部ＮＳが熱シールされる（以下、封鎖シールと称する）。特に、その非接着部ＮＳは、ヒーターブロック２８ａ１とヒーター受けブロック２８ｂ１とによって加圧および加熱される。
尚、封鎖シール機構２８によって封鎖シールを行うのに先立って、筒状フィルム５”の横方向両側部を保持しながら筒状フィルム５”を横方向外側に引っ張ることが好ましい。これにより、前記の非接着部ＮＳに皺が入った状態で熱シールされるのを防ぐこともできる。
【００４７】
これまでの工程により、筒状フィルム５”の最下部に、上端の一部が開口しているフィルム包装袋Ｗが形成される。すなわち、フィルム包装袋Ｗの下端に相当する合成横シール部におけるパイプ２３の通過部分は封鎖されるが、フィルム包装袋Ｗの上端に相当する合成横シール部の一部だけがパイプ２３の通過部分として未だ開いている。そしてパイプ２３の下端２３ａは、フィルム包装袋Ｗの上端の合成横シール部を通過して該フィルム包装袋Ｗの中に侵入している。
上記したようにフィルム包装袋Ｗが形成されたら、パイプ２３から該フィルム包装袋Ｗ内へ所定の量の内容物が充填される。このとき、フィルム包装袋Ｗの上端の合成横シール部におけるパイプ２３の通過部分まで内容物が充填される。
【００４８】
内容物の充填後、筒状フィルム５”は送りローラ２２によって再び搬送量Ｐだけ送られる。この搬送量Ｐで搬送している途中で、内容物が充填されたフィルム包装袋Ｗは一対のシゴキローラ３０間に挟まれ、この状態から残り量の搬送が行われる。シゴキローラ３０の挟み動作を開始させる時機は、フィルム包装袋Ｗの上端の合成横シール部がシゴキローラ３０の位置に達する直前である。内容物が充填されたフィルム包装袋Ｗを一対のシゴキローラ３０で挟みつつ、該フィルム包装袋Ｗを下側へ送ることにより、前記の非接着部ＮＳの間隙に充填されている飲料等の内容物をこの間隙から追い出すことができる。
【００４９】
その後、内容物が充填されたフィルム包装袋Ｗの上端の合成横シール部の、パイプ２３の通過部分であった非接着部ＮＳは、封鎖シール機構２８によって熱シールされる。このとき、前記の非接着部ＮＳを金属製のヒーターブロック２８ａ１と金属製のヒーター受けブロック２８ｂ１とで堅く挟み込む。これにより、前記の非接着部ＮＳの間隙に充填されている飲料等の内容物をこの間隙から飛び散らせて、合成横シール部に内容物を残留させない効果もある。また、封鎖シール機構２８によって封鎖シールを行うのに先立って、筒状フィルム５”の横方向両側部を保持しながら筒状フィルム５”を横方向外側に引っ張ることも望ましい。これにより、内容物の重量の影響から横シール部に皺が入るのを予防できる。封鎖シールに先だって前記の非接着部の間隙から飲料等の内容物を追い出すこともできる。
なお、封鎖シール機構２８の動作時または動作後に、内容物入りのフィルム包装袋Ｗの底部に位置する横シール部を袋本体に密着するように折り曲げ、もしくは接着させて、フィルム包装袋Ｗの底部を平らに成形することが好ましい。この処理は切離し機構２９の位置で追加されうる。
以上のようにして、内容物が充填されたフィルム包装袋Ｗが製造される。特に、本実施形態の製法よれば、内容物入りフィルム包装袋は内容物を入れた状態で横断面が正方形を成す、角柱形のガゼット袋であり、自立可能なものとなる。つまり、１リットル入り牛乳パックのようなゲーブルトップ紙容器と似たような包装製品をフィルム（樹脂シート）で作ることができる。
【００５０】
その後、筒状フィルム５”が搬送量Ｐだけ送られる。フィルム包装袋Ｗの下端の合成横シール部が切離し機構２９のカッターバー２９ａおよびカッター受けバー２９ｂの間に達する。このとき、カッターバー２９ａがカッター受けバー２９ｂに向けて移動され、フィルム包装袋Ｗの下端の合成横シール部が筒状フィルム５”の横方向に沿って切断される。続いて、カッターバー２９ａをカッター受けバー２９ｂから後退させることによって、筒状フィルム５”の最下端から、内容物入りのフィルム包装袋Ｗが切り離されて落下する。
上述してきた一連の動作を繰り返すことで、内容物入りのフィルム包装袋Ｗ（図１２参照）を連続して製造することができる。
【００５１】
また、上述した実施形態によれば、次に説明するような効果を奏する。
本発明の縦型製袋充填機では、製品（内容物入りフィルム包装袋Ｗ）の形を、横断面が正方形を成す角柱の形に作ることが出来る。図５に示したように、フィルム包装袋の正面もしくは背面になるフィルム部分１ａ，１ｆはそれぞれ幅Ｗを有し、第１の山折り線９と第１の谷折り線１１の間のフィルム部分１ｂは幅Ｗ／２を有し、第１の谷折り線１１と第１のトリミングカット線１０の間のフィルム部分１ｃは幅Ｗ／２を有し、第２の山折り線１２と第２の谷折り線１４の間のフィルム部分１ｄは幅Ｗ／２を有し、第２の谷折り線１４と第３の山折り線１３の間のフィルム部分１ｅは幅Ｗ／２を有する。これらの折り線の位置でフィルム５が折り畳まれるように、フィルム５が、ガゼット成形部３の折り込みセーラー８と製袋充填部４のガイドセーラー７とに順次通過させられる。この結果、フィルム５は、左右両側が内側にＶ字形に折り込まれた筒状フィルム５”（図６参照）に成形される。
フィルム５がガゼット成形部３を通過した後のフィルム５’は図４に示した姿になるが、そのフィルム５’は、内容物充填用のパイプ２３がフィルム部分１ｆとフィルム部分１ｃ又は１ｅとの間に位置するように製袋充填部４のガイドセーラー７で折り曲げられる。
【００５２】
このように本発明は、ガゼット袋のマチになるフィルム部分（１ｂ〜１ｄ）を図４のように中心まで折り込んでおいてから、パイプ２３を覆うように該フィルムを折り曲げる方式を採っている。言い換えれば、従来技術のように、製袋充填筒を覆うようにフィルムを曲げて筒状フィルムを成形して後に筒状フィルムの左右両側を内側に折り込むという方式ではないため、ガゼット袋のマチになるフィルム部分（１ｂ〜１ｄ）を中心まで折り込むことが出来る。したがって、筒状フィルム５”内に内容物を投入すると、その内容物によって膨らんだ筒状フィルム５”は横断面が正方形を成す角柱の形になる。このように角柱の袋形状によると、運搬時の箱詰めや商品陳列棚での陳列を効率良く行うことが出来る。
【００５３】
さらに、図６に示すように筒状フィルム５”の左右両側を中心まで折り込むことにより、第１の横シール機構２０と第２の横シール機構２４の各々で横シールを行うときに溶着されるフィルムの枚数（積層数）を袋の横方向で同じにすることが出来る。その結果、横シール部のシール強度を袋の横方向で一様になり、熱シール部の信頼性が向上する。加えて、横シール部の形成に関して熱溶着でなく、超音波溶着も可能になる。
【００５４】
また、袋の側面の一つの角部のヘムシールが、筒状フィルム５”に形成するときのフィルム５’の継ぎ合わせを兼ねるので、製造されたフィルム包装袋の側面のセンターにフィルムの継ぎ部が現れない。したがって、製品の周囲面に描かれる印刷画のレイアウトが継ぎ部で制限されるという問題も無い。
さらに、袋の側面の４つの角部に形成されたヘムシールによって、袋が補強されて袋を立った状態で置くことができる。
【００５５】
また、ヘムシールは筒状フィルム５”内に内容物が充填される前に行われる。その上、本発明に用いられているヘムシール機構２６が、筒状フィルム５”の各折り込み部における角部と角部の間の谷内にプレート２６ｂを挿入した状態で両角部を挟んで加熱することでヘムシールを形成している。これらのため、各角部に対して精度良く同じ幅でヘムシールを形成することが出来る。結果、製造された製品の外観は４つの側面の横幅が揃ったものになる。
加えて、以下に説明する本発明の態様もまた、内容物が充填されたフィルム包装製品に関して密閉信頼性およびバリア性を向上させている。
【００５６】
つまり、従来技術（例えば特許文献１−３）の場合は、筒状に形成されたフィルムに第１の横シール部を形成し、第１の横シール部を底部とした該フィルムの中に内容物を投入した後、該フィルムに第２の横シール部を形成することで、内容物が充填されたフィルム包装袋を筒状フィルムの一部に作る方法がとられている。
このような従来技術の製法では、一つの横シール部を底部として吊り下げられた状態の筒状フィルム内に内容物が投入される。この状態では、製品に要求される内容物の重量が多いほど筒状フィルムの膨れ張りが生じるため、筒状フィルム周囲のシール部が折れてフィルム表面に波打った部分が出来やすい。このため、内容物投入後に第２の横シール部を形成するときに該横シール部に皺が入る虞があった。これを抑制するため、横シールされる部分のフィルムを両外側に引っ張った状態で横シールを行う方法があるが、内容物の重量が多いと前記の波打った部分を解消させるために大きな引っ張り力が要る。その結果、大型の引っ張り駆動装置が必要とされ、またフィルムが損傷するかもしれない。
【００５７】
このような従来技術に対して、本発明の場合、筒状に形成されたフィルム５”を間欠送りで搬送しながら、第１の横シール機構２０と第２の横シール機構２４によって筒状フィルム５”に複数の合成横シール部がパイプ２３の通過部分を除いて形成される。これにより、内容物の投入前から、筒状フィルム５”は複数の袋状部分（後にフィルム包装袋Ｗとなる部分）に区画される。
さらに、第２の横シール機構２４の下方で、筒状フィルム５”の左と右側の側縁における山折り部、すなわち角部に縦シールを行なう。パイプ２３を内側に侵入させるための筒状フィルム５”の左側縁の開口が、この縦シールを行うときに閉じられる。
そして、吊り下がった筒状フィルム５”の最下部（先頭）に位置するフィルム包装袋Ｗ内に液状またはペースト状の内容物を投入する。内容物の投入の前には、筒状フィルム５”の最下部に位置するフィルム包装袋Ｗの下端の合成横シール部の、パイプ２３の通過部分であった非接着部ＮＳを、封鎖シール機構２８によって熱シールしておく。その内容物の投入の後には、このフィルム包装袋Ｗの上端の合成横シール部の、パイプ２３の通過部分であった非接着部ＮＳを、封鎖シール機構２８によって熱シールする。この結果、内容物が充填されたフィルム包装袋Ｗが筒状フィルム５”の最下部に出来上がる。
【００５８】
このような本発明では、内容物が投入されるフィルム包装袋Ｗの上流側の筒状フィルム５”に、すでに複数の合成横シール部が一定の間隔で形成されている。内容物が投入される前から筒状フィルム５”のおもて面側と裏面側が複数の合成横シール部で接着されているので、製品に要求される内容物の重量が多くなってもフィルムに波打ち部分が出来にくい。
その上、合成横シール部の、パイプ２３の通過部分であった非接着部ＮＳは横シール部全長に比して狭い部位である。この部位を両側から２つの金属ブロック（ヒーターブロック２８ａ１およびヒーター受けブロック２８ｂ１）で堅く挟み込むことにより、この部分の間隙に介在した内容物をこの間隙から飛び散らせて、熱シール部に内容物が介在しないようにしている。さらに、２つの金属ブロックで挟み込む前に、横シールされる部分のフィルムを両外側に引っ張ることで、熱シール部に皺や内容物を内在させない作用を補助することができる。
【００５９】
なお、本実施形態の縦型製袋充填機および内容物入りフィルム包装袋の製造方法は、横断面が正方形を成す、角柱形のガゼット袋であり、立った状態で置くことができる、内容物入りフィルム包装袋を製造することを主眼としているが、この他の態様の袋詰め製品に適用してもよい。すなわち、ヘムシールの無い内容物入りフィルム包装袋をユーザーが望むならば、縦シール機構２６を、帯状のフィルム５’の横方向の両縁部を溶着する機構だけを備えたものに変更すればよい。また、内容物を入れた状態で横断面が長方形を成す角柱形のガゼット袋をユーザーが望むならば、折り込みセーラー８を取り替えてＶ字型の折り込み量を変更すればよい。これらの態様を製造した場合でも、従来技術に挙げた手法に比べて、前述したとおりの理由で袋詰め製品の密閉信頼性の向上が期待できる。
【符号の説明】
【００６０】
１    縦型製袋充填機
２    フィルム供給部
３    ガゼット成形部
４    製袋充填部
５    帯状のフィルム
５’  ガゼット成形部を通過した後のフィルム
５”  筒状フィルム
６ａ，６ｂ，６ｃ    ローラ
７    ガイドセーラー
８    折り込みセーラー
９    第１の山折り線
１０    第１のトリミングカット線
１１    第１の谷折り線
１２    第２の山折り線
１３    第３の山折り線
１４    第２の谷折り線
１５    第２のトリミングカット線
１６    口栓取付け用の穴
１７    口栓
１８    穴
２０    第１の横シール機構
２１，２５    Ｋシールバー
２１ａ，２５ａ    横ヒート部
２１ｂ，２５ｂ    斜めヒート部
２２    送りローラ
２３    パイプ
２４    第２の横シール機構
２５ｃ    凹み
２６    縦シール機構（ヘムシール機構）
２６ａ    縦ヒーターバー
２６ｂ    縦ヒーターバー受け板
２７    カッター
２８    封鎖シール機構
２８ａ    横ヒーターバー
２８ｂ    横ヒーター受けバー
２８ａ１，２８ｂ１    ヒーターブロック
２８ａ２，２８ｂ２    加圧受けブロック
２９    切離し機構
２９ａ    カッターバー
２９ｂ    カッター受けバー
Ｗ    フィルム包装袋
【図１】
2015217985.tif 000003
【図２】
2015217985.tif 000004
【図３】
2015217985.tif 000005
【図４】
2015217985.tif 000006
【図５】
2015217985.tif 000007
【図６】
2015217985.tif 000008
【図７】
2015217985.tif 000009
【図８】
2015217985.tif 000010
【図９】
2015217985.tif 000011
【図１０】
2015217985.tif 000012
【図１１】
2015217985.tif 000013
【図１２】
2015217985.tif 000014
【図１３】
2015217985.tif 000015
【図１４】
2015217985.tif 000016