(57)【要約】【課題】充填物が液体や粉体であっても、充填物のフィルムへの付着を抑制し、シール不良の発生を低減することができる充填方法および充填装置の提供。【解決手段】帯状フィルム１１をその長手方向に沿ってシールして縦シール部１２ａを形成することにより筒状部１２を形成し、筒状部１２をその長手方向と直交する方向に間隔を開けてシールして横シール部１３ａを形成することにより有底の袋状部１３を形成し、筒状部１２に長手方向の上方から挿入された充填ノズル７により、袋状部１３内に充填物２０を吐出し、充填物の吐出の停止後に、袋状部の上部を横シールして密封する充填方法であって、充填に際してフィルムの縦シールされた後の筒状部１２および／または袋状部１３を除電する。これにより、フィルムを筒状に形成する際に生じる静電気が除去されるので、充填物２０のフィルムへの付着を抑制できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状フィルムをその長手方向に沿ってシールして縦シール部を形成することにより筒状部を形成し、この筒状部をその長手方向と直交する方向に間隔を開けてシールして横シール部を形成することにより有底の袋状部を形成し、前記筒状部に長手方向の上方から挿入された充填ノズルにより、前記袋状部内に充填物を吐出し、充填物の吐出の停止後に、袋状部の上部を横シールして密封する充填方法であって、
充填に際して、前記フィルムの縦シールされた後の筒状部および／または袋状部を除電することを特徴とする充填方法。
【請求項２】
帯状フィルムをその長手方向に沿ってシールして縦シール部を形成することにより筒状部を形成し、この筒状部をその長手方向と直交する方向に間隔を開けてシールして横シール部を形成することにより有底の袋状部を形成し、前記筒状部に長手方向の上方から挿入された充填ノズルにより、前記袋状部内に充填物を吐出し、充填物の吐出の停止後に、袋状部の上部を横シールして密封する充填方法であって、
充填に際して、前記フィルムの袋状部を内側から除電することを特徴とする充填方法。
【請求項３】
前記除電が、空気の帯電により生成されたイオンを、除電すべき個所に吹き付けることにより行われることを特徴とする請求項１または２に記載の充填方法。
【請求項４】
帯状フィルムをその長手方向に沿ってシールして縦シール部を形成して筒状部を形成する縦シール部材と、
前記筒状部を、その長手方向と直交する方向に間隔を開けてシールして横シール部を形成する横シール部材と、
前記筒状部内に長手方向の上方から挿入され、前記横シール部上に形成された袋状部内に充填物を吐出する充填ノズルと、
前記フィルムの縦シールされた後の筒状部および／または袋状部を除電する除電手段と、
を具備することを特徴とする充填装置。
【請求項５】
帯状フィルムをその長手方向に沿ってシールして縦シール部を形成して筒状部を形成する縦シール部材と、
前記筒状部を、その長手方向と直交する方向に間隔を開けてシールして横シール部を形成する横シール部材と、
前記筒状部内に長手方向の上方から挿入され、前記横シール部上に形成された袋状部内に充填物を吐出する充填ノズルと、
前記フィルムの袋状部を内側から除電する除電手段と、
を具備することを特徴とする充填装置。
【請求項６】
前記除電手段が、空気の帯電によりイオンを生成し、該イオンを除電すべき個所に吹き付ける手段であることを特徴とする請求項４または５に記載の充填方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、包装フィルムを連続的に袋状に形成し、その袋状部の内部に液体や粉体などの充填物を充填するための充填方法および充填装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、フィルムを袋状に形成し、その中に食品や飲料品、医薬品などの充填物を充填するために用いられる従来の充填装置の一例を模式的に示す概略構成図である。
同図に示す充填装置１０１は、帯状フィルム１１１を供給する供給ロール１０２と、供給ロール１０２から繰り出された帯状フィルム１１１を案内するガイドロール１０３ａ，１０３ｂと、帯状フィルム１１１を、その両側縁部１１１ａが向かい合うようにＣ字状に丸めるための成形穴１０４ａを有する成形板１０４と、丸められたフィルム１１１の両側縁部１１１ａをシールして縦シール部１１２ａを形成し、筒状部１１２を形成する縦シール部材１０５ａ，１０５ｂと、フィルムの筒状部１１２をその長手方向と直交する方向にシールして横シール部１１３ａの上に有底の袋状部１１３を形成する横シール部材１０６ａ，１０６ｂと、前記筒状部１１２内に長手方向の上方から挿入され、前記袋状部１１３内に充填物１２０を吐出する充填ノズル１０７とを備えている。
なお、図３において、フィルムを供給ロール１０２から繰り出して、長手方向の下方（図３の下方）に移送するための移送手段は、図示を省略している。
【０００３】
この充填装置１０１によれば、帯状フィルム１１１をその長手方向に沿って連続的にシールすることにより筒状部１１２を形成し、この筒状部１１２を長手方向と直交する方向に間隔を開けてシールすることにより袋状部１１３とし、この袋状部１１３内に充填ノズル１０７の先端部１０７ａから充填物１２０を吐出して充填を行い、さらに袋状部１１３の上部１１３ｂが横シール部材１０６ａ，１０６ｂのところに位置するまでフィルムを移送してシールすることにより、袋状部１１３を熱溶着して、両端がシールされたフィルム包装体１１４を、順次製造することができる。
【０００４】
この種の充填装置では、袋状部１１３の上部１１３ｂをシールする際に、袋状部１１３内の充填物１２０が、前記上部１１３ｂよりも上方に溢れていると、横シールする際に噛み込んでしまい、シール不良となるおそれがある。そこで、充填物の噛み込みを抑制するため、袋状部１１３をしごいて、中の充填物１２０を下方（図３の下方。すなわち、該袋状部１１３の底となる横シール部１１３ａに向かう方向）に詰め込む「しごき手段」を備えたものが知られている（例えば特許文献１，２参照）。
また、フィルムを除電（静電気の除去）するための除電装置は公知であり、（例えば、特許文献３を参照）、充填・包装に先立ってフィルムを除電することは、当業界において一般的に行われている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平０９−０１２００３号公報
【特許文献２】
特開平１０−０５３２０６号公報
【特許文献３】
特開平１１−１７５９６５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
充填物が液体や粉体である場合、フィルムをしごく方法では、フィルムに付着した充填物を落とせないばかりか、かえってフィルムの表面に広げてしまうおそれがあり、シール不良の発生を抑制することが難しい。そこで、充填物の吐出速度やフィルムの送り速度を調節することにより、跳ね返りや飛び散りによる充填物のシール部への付着を防ぐようにしている。それでも、充填工程の初期や終期で、充填物の流量が小さい段階では、静電気により充填物がフィルムに付着してシール不良の原因となることがある。
帯状フィルムとして、除電されたフィルムを用いた場合でも、フィルムを筒状に形成する際にフィルムが摩擦、摺動することにより、新たに静電気が発生する。このため、シール不良の発生を十分に低減することができず、解決が望まれていた。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、充填物のフィルムへの付着を抑制し、シール不良の発生を低減することができる充填方法および充填装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明は、帯状フィルムをその長手方向に沿ってシールして縦シール部を形成することにより筒状部を形成し、この筒状部をその長手方向と直交する方向に間隔を開けてシールして横シール部を形成することにより有底の袋状部を形成し、前記筒状部に長手方向の上方から挿入された充填ノズルにより、前記袋状部内に充填物を吐出し、充填物の吐出の停止後に袋状部の上部を横シールして密封する充填方法であって、充填に際して、前記フィルムの縦シールされた後の筒状部および／または袋状部を除電することを特徴とする充填方法を提供する。
また、本発明は、充填に際して、前記フィルムの袋状部を内側から除電することを特徴とする充填方法を提供する。
上述の充填方法において、除電は、空気の帯電により生成されたイオンを、除電すべき個所に吹き付けることにより行うことができる。
【０００９】
さらに、本発明は、帯状フィルムをその長手方向に沿ってシールして縦シール部を形成して筒状部を形成する縦シール部材と、前記筒状部を、その長手方向と直交する方向に間隔を開けてシールして横シール部を形成する横シール部材と、前記筒状部内に長手方向の上方から挿入され、前記横シール部上に形成された袋状部内に充填物を吐出する充填ノズルと、前記フィルムの縦シールされた後の筒状部および／または袋状部を除電する除電手段とを具備することを特徴とする充填装置を提供する。
【００１０】
さらに、本発明は、帯状フィルムをその長手方向に沿ってシールして縦シール部を形成して筒状部を形成する縦シール部材と、前記筒状部を、その長手方向と直交する方向に間隔を開けてシールして横シール部を形成する横シール部材と、前記筒状部内に長手方向の上方から挿入され、前記横シール部上に形成された袋状部内に充填物を吐出する充填ノズルと、前記フィルムの袋状部を内側から除電する除電手段とを具備することを特徴とする充填装置を提供する。
上述の充填装置において、除電手段は、空気の帯電によりイオンを生成し、該イオンを除電すべき個所に吹き付ける手段を用いることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態に基づいて、本発明を詳しく説明する。
図１は、本発明の充填装置の一例を模式的に示す概略構成図である。
同図に示す充填装置１は、帯状フィルム１１を供給する供給ロール２と、供給ロール２から繰り出された帯状フィルム１１を案内するガイドロール３ａ，３ｂと、帯状フィルム１１を、その両側縁部１１ａが向かい合うようにＣ字状に丸めるための成形穴４ａを有する成形板４と、丸められたフィルム１１の両側縁部１１ａをシールして縦シール部１２ａを形成し、筒状に形成する縦シール部材５ａ，５ｂと、フィルムの筒状部１２をその長手方向と直交する方向にシールして横シール部１３ａの上に有底の袋状部１３を形成する横シール部材６ａ，６ｂと、前記筒状部１２内に長手方向の上方から挿入され、前記袋状部１３内に充填物２０を充填する充填ノズル７と、前記フィルムにイオンを供給して静電気を除去する除電手段８とを備えている。
なお、本発明では、袋状部１３は、少なくとも充填ノズル７の先端部７ａと横シール部１３ａとの間の領域を含み、また、当該袋状部１３を熱溶着する部分１３ｂ（上部）を含むものとする。袋状部１３の上部１３ｂと横シール部１３ａとの間隔は、フィルム包装体１４の上下の横シール部１３ａの間隔Ｌから決められる。
除電手段８によって生成される除電のためのイオンは、以下の説明では「除電イオン」と略称することがある。
【００１２】
帯状フィルム１１としては、加熱によりシール可能なシーラント層を有するものであればよく、例えば種々の熱可塑性プラスチックのフィルムのほか、アルミニウム箔などの金属箔や紙などを、熱可塑性プラスチックからなるシーラント層と積層させた複合フィルムなど、特に限定することなく使用することができる。
帯状フィルム１１を筒状にする方法としては、帯状フィルム１１を幅方向に丸めて側縁部１１ａ，１１ａを重ね合わせるときに、側縁部１１ａ，１１ａの内面同士を対向させて貼り合わせる合掌貼り、一方の側縁部１１ａの内面と他方の側縁部１１ａの外面とを貼り合わせる封筒貼りなど、公知の方法を特に限定することなく用いることができる。また、側縁部１１ａ以外にも、長手方向に沿って折り返したフィルム、あるいは２枚のフィルムを、長手方向に沿って１箇所または複数箇所シールすることにより、フィルムの折返し部または縦シール部により区画された筒状部１２を形成することができる。
なお、充填物２０が液体の場合、より強いシール強度が得られることから、合掌貼りが好ましい。
【００１３】
この充填装置１においては、縦シール部材５ａ，５ｂおよび横シール部材６ａ，６ｂは、例えば棒状（バー）あるいはロール状のシール部材であり、２個を組み合わせて使用される。フィルムのシールは、上記シール部材２個のうちの少なくとも一方を加熱した状態で、２個を対向して配置した間にフィルムを挟み込み、前記シーラント層を熱溶着させることにより行われる。
【００１４】
充填ノズル７は、成形板４の成形穴４ａ内を挿通されており、その先端部７ａは、鉛直方向（図１の上下方向）において、縦シール部材５ａ，５ｂと横シール部材６ａ，６ｂとの間に、下方（図１の下方）に向けて開口されている。これにより、フィルムの横シール部１３ａ上の袋状部１３内に、先端部７ａから充填物２０を吐出できるようになっている。
ここでは、充填ノズル７が同軸の内管９ａと外管９ｂとを有する二重管となっている。そして、内管９ａには充填物２０が、また、外管９ｂには除電手段８（後述）からの除電イオン２１が通るようになっている。充填ノズル７の先端部７ａにおいては、内管９ａの先端の開口から充填物２０が吐出され、外管９ｂの先端の開口から除電イオン２１が放出されるようになっている。
【００１５】
除電手段８は、例えば、内部が中空であり、空気中の酸素分子や窒素分子などを帯電させて（イオン化）、除電のためのイオン２１を生成させる本体８ａと、該本体８ａに空気を取り込むエア取込口８ｂと、本体８ａ内で生成された除電イオン２１を送り出す送出チューブ８ｃを備えて構成された公知の除電装置である。
空気を帯電させる方法としては、例えば、一対の電極針間に高電圧を印加して該電極針の周囲にコロナ放電を生じさせ、このコロナ放電により空気をイオン化する方法が汎用されている。
空気のコロナ放電によるイオン化を用いた場合、イオン２１は空気が帯電したものであるので、除電により電荷を失ったあとは空気に戻る。従って、食品や飲料品、調味料、医薬品など（例えば、スープや醤油、ソース、液状の薬剤など）、衛生や安全性の要求が厳しい液状や粉末状の充填物を充填する場合でも、安全に利用することができる。
【００１６】
ここでは、除電イオン２１が放出される送出チューブ８ｃの開口８ｄは、充填ノズル７の外管９ｂに接続されている。そして、除電イオン２１は、充填ノズル７の先端部において、外管９ｂの下端（図１における下側の端）の開口から、フィルムの筒状部１２および／または袋状部１３の内側に向けて、除電イオン２１が放出されるようになっている。
【００１７】
このように、除電イオン２１をフィルム１２，１３の内側から放出させる理由は、以下のとおりである。
帯状フィルム１１を筒状に形成する過程において、フィルムが摩擦、摺動することによりフィルムが帯電し、縦シールした後の筒状部１２やその下流に位置する袋状部１３に静電気が蓄積する。
そこで、縦シール後の筒状部１２および／または袋状部１３に向けて除電イオン２１を吹き付けることにより、フィルム１２，１３への充填物２０の付着の原因となる静電気を確実に除去することができる。
【００１８】
除電イオン２１の吹き付け箇所は、好ましくは、筒状部１２や袋状部１３のうち、充填ノズル７の先端部７ａの近傍もしくはそれより上流側のところとするのがよい。
また、フィルム１２，１３の内側に除電イオン２１が放出されるので、当該フィルムはもちろんのこと、飛沫等となってフィルムに近づこうとする充填物２０も、除電イオン２１の作用により除電することができる。従って、フィルム１２，１３への充填物２０の付着をより効果的に抑制することができる。
除電イオン２１の放出は、一連の充填工程の間、常時継続して行うことができる。充填物のフィルムへの付着は、充填物の流量が少ないときに起こりやすいことから、除電イオン２１の放出を行う期間は、少なくとも、充填ノズルを閉じた時点を含むことが好ましい。さらに、充填ノズルを開く時点を含むことが好ましい。
【００１９】
次に、図１に示す充填装置１による充填の手順の一例を説明する。
まず、帯状フィルム１１は、図示しない移送手段により移送され、供給ロール２から繰り出されて、ガイドロール３ａ，３ｂにより順次案内される。そして、充填ノズル７の外周面７ｂに案内されながら、成形板４に設けられた成形穴４ａ内を通過することにより、両側縁部１１ａが向かい合うようにＣ字状に丸められる。向かい合わされた帯状フィルム１１の両側縁部１１ａは、一対の縦シール部材５ａ，５ｂにより挟まれ、加熱によりシールされる結果、長手方向に沿って延在する縦シール部１２ａを介して連結され、筒状部１２が形成される。
さらに、フィルムの筒状部１２は、一対の横シール部材６ａ，６ｂにより挟まれ、加熱により熱溶着されることにより、フィルム１２の長手方向と直交する方向に横シール部１３ａが形成され、この横シール部１３ａを底とする袋状部１３が形成される。そして、フィルム１２内に挿入された充填ノズル７により、袋状部１３の形状を維持した状態で、該袋状部１３内に充填物２０を充填する。
【００２０】
充填物の吐出に際して、筒状部１２および／または袋状部１３は、除電手段８から放出された除電イオン２１を浴びることにより除電される。また、充填ノズル７の先端部７ａから放出される充填物２０も除電イオン２１により除電される。これにより、充填物２０とフィルム１２，１３との静電的な相互作用による引力をほとんどなくし、フィルムの筒状部１２や袋状部１３に充填物２０が付着することを効果的に抑制できる。
充填後、袋状部１３をさらに下方に送り、袋状部１３の上部１３ｂを横シール部材６ａ，６ｂにより横シールすることにより、袋状部１３の開口を密封してフィルム包装体１４を製造することができる。なお、このときの横シールにより形成された横シール部は、該フィルム包装体１４の次の袋状部１３の底となる。
なお、以上の充填工程において、シール時や充填物の吐出時などに、フィルムの移送を停止するようにしてもよい。また、フィルムの移送を連続的に行うこともできる。
【００２１】
以上説明したように、本実施の形態の充填装置によれば、フィルムの縦シールされた後の筒状部１２および／または袋状部１３を除電することにより、フィルムを筒状に形成する際に発生して蓄積した静電気を除去することができる。このため、充填物２０の流量が小さい段階で、静電気により充填物２０がフィルムに付着することを抑制し、袋状部１３の上部１３ｂを横シールする際に、充填物２０の噛み込みによるシール不良を低減することができる。従って、シールの密閉性の高いフィルム包装体１４を製造することができる。
【００２２】
図２は、上記第１実施の形態の充填装置の改変例である充填装置を模式的に示す概略構成図である。
同図に示す充填装置１では、除電手段８の送出チューブ８ｃの開口８ｄは、フィルムの筒状部１２および／または袋状部１３に、該フィルム１２，１３の外側から向けられている。これ以外は、図１に示す充填装置と同様に構成されている。
図２のような充填装置でも、フィルムの筒状部１２および／または袋状部１３に除電イオン２１を吹き付けて除電することができる。この結果、フィルム１２，１３と充填物２０との間に作用する静電的引力をほとんどなくすことができるので、フィルム１２，１３への充填物２０の付着を抑制して、シール不良を効果的に低減し、シールの密閉性の高いフィルム包装体１４を製造することができる。
【００２３】
以上、本発明を好適な実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明はこの実施の形態のみに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
フィルムの除電は、フィルムの筒状部および／または袋状部の内側と外側との両側から行うようにすることもできる。
フィルムの除電は、イオンをフィルムに吹き付ける方法に限定されることはなく、例えば、フィルムに接触させた電極により接触式に除電する方法、フィルムの袋状部に向けて微弱なＸ線などの活性エネルギー線を放射し、袋状部内にある空気を直接イオン化させることによりフィルムや充電物の除電を行う方法など、公知の方法を適宜採用することができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の充填方法および充填装置によれば、フィルムを筒状に形成する際に生じる静電気を容易かつ確実に除去し、筒状部や袋状部の帯電を抑制した状態で充填物の充填を行えるので、充填物のフィルムをシールする部分に付着することを抑制し、シール不良を抑制し、シールの密閉性の高いフィルム包装体を製造することができる。
除電を空気の帯電により生成されたイオンの吹き付けにより行う場合、市販の除電装置を用いて安全かつ低コストにて本発明を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の充填装置の第１実施の形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明の充填装置の第２実施の形態を示す概略構成図である。
【図３】従来の充填装置の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１…充填装置、５ａ，５ｂ…縦シール部材、６ａ，６ｂ…横シール部材、７…充填ノズル、８…除電手段、１１…筒状のフィルム（筒状部）、１３ａ…横シール部、１３…袋状部、２０…充填物。
【図１】
2004323030.tif 000003
【図２】
2004323030.tif 000004
【図３】
2004323030.tif 000005