(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状包装フィルムの包装フィルム走行方向に沿って合掌状に重ね合わされた両側端部をヒートシールして背貼りシール部を形成する背貼りシール手段、前記筒状包装フィルムを挟んで前記背貼りシール手段と対向した位置に配設されており前記筒状包装フィルムの周方向に隔置し且つ前記包装フィルム走行方向に沿った一対のヘムを形成するヘム形成手段、前記ヘム形成手段に対して前記包装フィルム走行方向の後流に配置され一対の前記ヘムを前記筒状包装フィルムの内面にてヒートシールして一対のヘムシール部を形成するヘムシール手段、前記ヘムシール手段に対して前記包装フィルム走行方向の後流に配置されており前記筒状包装フィルムを一対の前記ヘムシール部の周方向中間位置において内側に折り込む折込み手段、前記筒状包装フィルム内に包装物を充填する充填手段、及び前記背貼りシール部を一端に且つ前記折込み手段で折り込まれることにより重ね合わされた一対の前記ヘムシール部を他端に置いた状態で前記筒状包装フィルムを前記包装フィルム走行方向に隔置した位置において横方向にヒートシールして後続に形成される自立袋との間に横シール部を形成する横シール手段を備え、
前記横シール部は、前記折込み手段で内側に折り込まれた前記筒状包装フィルムの互いに対向するフィルム外側面同士がヒートシールされていない状態で残されており、前記背貼りシール部、前記ヘムシール部及び前記横シール部が、それぞれ前記自立袋の上端シール部、底シール部及び側端シール部となっており、
前記充填手段は、外周面で前記筒状包装フィルムを案内し内部を通して前記包装物が投入される投入筒体であり、前記ヘム形成手段は、前記投入筒体の外周面において、前記筒状包装フィルムの周方向に隔置し且つ前記包装フィルム走行方向に沿って次第に突出高さが増加する一対の突条であり、更に、
前記折込み手段は、前記投入筒体の下端部よりも前記包装フィルム走行方向下流側に配置されており、且つ前記投入筒体の前記下端部において一対の前記突条を延長した位置に前記包装フィルム走行方向に延びる片持ち状態に取り付けられ、前記包装フィルムを前記ヘムシール部において内側から案内し前記横シール手段が前記横シール部を形成する際の前記筒状包装フィルムの変形に合わせて弾性変形可能な一対の案内プレートと、前記一対の案内プレートの中間位置に対応して前記筒状包装フィルムの外部に配置され前記筒状包装フィルムに対して進退可能な折込みプレートとから構成されていることから成る自立袋の製袋充填包装装置。
【請求項２】
前記投入筒体は、前記包装フィルム走行方向を辿るに従って断面が円筒から異形に変化していることから成る請求項１に記載の自立袋の製袋充填包装装置。
【請求項３】
前記折込みプレートは、前記横シール手段に対して前記包装フィルム走行方向の上流側に配設された上側折込みプレートと、前記上側折込みプレートと整列した位置において前記横シール手段に対して前記包装フィルム走行方向の下流側に配設された下側折込みプレートとから構成されていることから成る請求項２に記載の自立袋の製袋充填包装装置。
【請求項４】
前記筒状包装フィルムを挟んで前記折込み手段に対向した位置に、前記背貼りシール部を挟み且つ一対の前記ヘムシール部から遠ざかる方向に引っ張るキャッチャ手段が配設されており、前記キャッチャ手段に対応して、前記筒状包装フィルムを前記背貼りシール部の位置において内側から突っ張る突っ張りロッドが設けられていることから成る請求項１〜３のいずれか一項に記載の自立袋の製袋充填包装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、筒状包装フィルムから連続して内部に包装物を充填しつつ包装した自立袋を製作することが可能な自立袋の製袋充填包装方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ピロー包装等の通常の袋包装体は、それ自体には自立性がなく、壁や他の支え手段によって、又は他の袋包装体によって互いに支え合わないと倒れ易い。特に包装物がばらの物品である場合には、袋包装体は倒れ易いので陳列性が良くない。袋包装体に自立性を与えるには、袋形成途中において、ガゼットのような特別の折込みを入れる必要がある。そのようにして得られたた袋包装体も、底部中央に横シールが存在する構造となり、必ずしも安定したものとはいえない。
【０００３】
そこで、底部に断面でＷ字形状に上向きに折込みを入れた状態で側部シールを施すことにより自立袋を形成することが提案されている。自立袋は、小売り等の販売現場において、特別の支持手段を用いることなくそれ自体で自立した状態で棚等に陳列することができるため、近年、プラスチック容器や瓶、缶に代わる包装形態として、注目を集めている。
【０００４】
従来の自立袋から成る包装体の製作は、底部を断面Ｗ字状に折り込んだウェブ状の包装フィルムを横方向に走行させ、包装フィルムの走行方向に隔置した位置で包装フィルムを横断する方向にシールすることにより、袋を連続的に製作し、袋の上部から包装物を充填することにより行われていた。この方法は、包装フィルムを横方向に走行させるため、包装フィルムを上方から下方に走行させつつ袋を形成しそうして形成された袋に包装物を包装する縦型製袋充填包装機と比較して相当に広いスペースを必要としており、その一方で、充填時に袋の上部が開いているため、塵埃等の異物が包装袋の内部に侵入する虞がある構造である。
【０００５】
そこで、縦型製袋充填包装機と同様に、ウェブ状の包装フィルムを上方から下方に走行させ、包装フィルムを筒状に形成しつつ包装物を充填する自立袋の製袋充填包装方法及び自立袋製袋充填包装機が特開平１１−１５２１０４号公報に提案されている。この公報に開示されている自立袋の製袋充填包装方法によれば、先ず、筒状に形成されたフィルムを下方に送りながら、フィルムの重ね合わされた両側端部を熱シールし、更にこの熱シールされる部分と反対側の二つの山部の先端部を熱シールすることにより自立袋の上端部と底部に相当する部分を熱シールし、次いで、フィルム内に充填物を投入し、充填物が投入されたフィルムを水平方向に熱シールすることで、自立袋の側部に相当する部分が熱シールされる。水平方向に熱シールされた部分を切断することで製作された袋包装体は、９０度姿勢を変更させると、自立可能な袋包装体となる。自立袋の側底部の４カ所にスポット溶着部を形成することによって、自立袋の側部近傍における耳部の広がりを防止して、折り込み部の先端部に大きな内圧が作用するのを防止している。
【０００６】
また、上記公報に開示されている自立袋製袋充填包装機は、筒状に形成されて下方に送られるフィルムの互いに重ね合わされた両側端部をフィルムの長手方向に沿って熱シールする第１のシール機構と、フィルムを挟んで第１のシール機構と反対側に配置され、フィルムの一部を内側に折り込む折り込み機構と、折り込み機構によりフィルムに形成された二つの山部の先端部をフィルムの長手方向に沿って熱シールする第２の熱シール機構と、第１のシール機構及び第２の熱シール機構によって熱シールされたフィルム内に充填物を投入するために袋に挿入された投入パイプと、投入パイプの下方に配置されフィルムを水平方向に熱シールし、この熱シールされた部分を切断する第３のシール機構とを有しており、第１のシール機構によって自立袋の上端部に相当する部分が熱シールされ、第２の熱シール機構によって自立袋の底部に相当する部分が熱シールされ、投入パイプによってフィルム内に充填物が投入され、この投入された部分を第３のシール機構で水平方向に熱シールし切断することにより、自立袋が連続製作される。即ち、自立袋を縦型の製袋充填包装機で連続的に製作するときには、完成した袋は横向きになるように包装フィルムが走行される。
【０００７】
上記公報に記載されている自立袋の製袋充填包装によれば、自立袋の底部に相当する部分を形成するため、第１のシール機構に対して、フィルムを挟んだ反対側において、フィルムの一部を内側に折り込む折り込み機構を配置することになる。折り込み機構は押し込み板と押え板とを用いているので、このような折り込み機構は、フィルムを内側に折り込むときに、筒状に形成した直後のフィルムを周方向に開き、重ね合わされた状態の両側端部を分離させる作用を生じさせる傾向のある構造となっている。
【０００８】
第１のシール機構に対して、フィルムを挟んだ反対側において折り込み機構を配置する構造であると、筒状フィルムの断面広さは、充填物投入用の投入パイプが挿入される位置において、折り込み機構によって折り込まれた分だけ既に窄まっている。従って、筒状包装フィルムに挿入可能な投入パイプのパイプ径が小さくなり、充填物の投入において、投入される充填物の種類やタイミングに制約を受け易い。投入パイプのパイプ径が小さいと、ばら物品を包装するときには、投入パイプ内にばら物品が詰まるブリッジ現象を生じ易くなる。
【０００９】
【発明が解決しょうとする課題】
そこで、自立袋を製造する製袋充填包装装置について、横シール部の形成による筒状包装フィルムの押し潰し変形にかかわらず、自立袋の強化された底部を構成することになる一対のヘムとそのシール部の形成と、そのようにして形成されたヘムシール部の案内とを的確に行うとの発想を基に、充填過程と関連して行われる筒状包装フィルムに対する処理での筒状包装フィルムの変形を最小限に抑えることによって、重ね合わされた両端縁を広げるような力を筒状包装フィルムに作用させず、またそのような拡開作用を与えない状態で自立袋の上端部における背貼りシールを施して、包装フィルムを筒状に維持した状態で的確にシールすると共に、充填物の包装フィルムへの投入時に投入断面広さを充分確保して充填物のブリッジ現象の発生を防止する点で解決すべき課題がある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明の目的は、上記の課題を解決することであり、底部を拡大可能な底シール部を形成する自立袋を縦型製袋充填包装置によって製作するについて、横シール部の形成による筒状包装フィルムの押し潰し変形にかかわらず、自立袋の強化された底部を構成することになる一対のヘムシール部の形成と、ヘムシール部の案内とを的確に行って、自動的且つ連続的に製造することを可能にし、筒状フィルムに形成された包装フィルムに拡開作用を与えなることなく、皺の発生を防止して充填効率が良く且つ的確なヘムシール部が形成されて底部の強度が強化された見栄えの良い自立袋を製作すると共に、充填物の投入時にブリッジ現象の発生を防止することができる自立袋の製袋充填包装装置を提供することである。
【００１２】
この発明は、筒状包装フィルムの包装フィルム走行方向に沿って合掌状に重ね合わされた両側端部をヒートシールして背貼りシール部を形成する背貼りシール手段、前記筒状包装フィルムを挟んで前記背貼りシール手段と対向した位置に配設されており前記筒状包装フィルムの周方向に隔置し且つ前記包装フィルム走行方向に沿った一対のヘムを形成するヘム形成手段、前記ヘム形成手段に対して前記包装フィルム走行方向の後流に配置され一対の前記ヘムを前記筒状包装フィルムの内面にてヒートシールして一対のヘムシール部を形成するヘムシール手段、前記ヘムシール手段に対して前記包装フィルム走行方向の後流に配置されており前記筒状包装フィルムを一対の前記ヘムシール部の周方向中間位置において内側に折り込む折込み手段、前記筒状包装フィルム内に包装物を充填する充填手段、及び前記背貼りシール部を一端に且つ前記折込み手段で折り込まれることにより重ね合わされた一対の前記ヘムシール部を他端に置いた状態で前記筒状包装フィルムを前記包装フィルム走行方向に隔置した位置において横方向にヒートシールして後続に形成される自立袋との間に横シール部を形成する横シール手段を備え、前記横シール部は、前記折込み手段で内側に折り込まれた前記筒状包装フィルムの互いに対向するフィルム外側面同士がヒートシールされていない状態で残されており、前記背貼りシール部、前記ヘムシール部及び前記横シール部が、それぞれ前記自立袋の上端シール部、底シール部及び側端シール部となっており、前記充填手段は、外周面で前記筒状包装フィルムを案内し内部を通して前記包装物が投入される投入筒体であり、前記ヘム形成手段は、前記投入筒体の外周面において、前記筒状包装フィルムの周方向に隔置し且つ前記包装フィルム走行方向に沿って次第に突出高さが増加する一対の突条であり、更に、前記折込み手段は、前記投入筒体の下端部よりも前記包装フィルム走行方向下流側に配置されており、且つ前記投入筒体の前記下端部において一対の前記突条を延長した位置に前記包装フィルム走行方向に延びる片持ち状態に取り付けられ、前記包装フィルムを前記ヘムシール部において内側から案内し前記横シール手段が前記横シール部を形成する際の前記筒状包装フィルムの変形に合わせて弾性変形可能な一対の案内プレートと、前記一対の案内プレートの中間位置に対応して前記筒状包装フィルムの外部に配置され前記筒状包装フィルムに対して進退可能な折込みプレートとから構成されていることから成る自立袋の製袋充填包装装置に関する。
【００１３】
この自立袋の自立袋の製袋充填包装装置によれば、背貼りシール手段によって、筒状包装フィルムの包装フィルム走行方向に沿って重ね合わされた両側端部をヒートシールすることにより背張りシール部が形成され、背貼りシール手段と対向した位置に配設されたヘム形成手段によって、背貼りシール部が施される部分と対向した筒状包装フィルムの部分に筒状包装フィルムの周方向に隔置し且つ包装フィルム走行方向に沿った一対のヘムが形成される。ヘムシール手段によって、一対のヘムがヒートシールされてヘムシール部が形成され、折込み手段によって、ヘムシール部が形成された筒状包装フィルムが一対のヘムの周方向中間位置において内側に折り込まれる。充填手段によって、筒状包装フィルム内に包装物が充填され、横シール手段によって、背貼りシール部を一端に且つ折り込まれることにより重ね合わされた一対のヘムシール部を他端に置いて筒状包装フィルムを包装フィルム走行方向に隔置した位置において横方向にヒートシールして後続に形成される自立袋との間に横シール部が形成される。また、筒状包装フィルムの一部を僅かに変形させるのみであるので、筒状包装フィルムの変形量が少なく、それ故、ヘム形成に起因して筒状包装フィルムに及ぶ力は小さい。また、筒状包装フィルムの折込みは、ヘム形成とヘムシールとの後、即ち、ヘム形成手段とヘムシール手段よりも包装フィルム走行方向下流に配置されている折込み手段によって行われるので、重ね合わされた部分が拡開することなく、筒状包装フィルムの形状が維持されながら背貼りシールが施される。また、筒状包装フィルムの断面の大きさは、ヘム形成の後に折込みが行われるまで過大に狭められることがないので、筒状包装フィルム内への包装物が充填効率が高まる。
【００１４】
この製袋充填包装装置において、前記背貼りシール部、前記ヘムシール部及び前記横シール部は、それぞれ前記自立袋の上端シール部、底シール部及び側端シール部とされる。即ち、製袋充填包装によって、自立袋は横向きに連続製作されるので、製作されたばかりの袋包装体を９０度回転することによって、背貼りシール部を上にし、ヘムシール部を下にすることによって、自立袋となる。シール部は、折込み手段で内側に折り込まれた筒状包装フィルムの互いに対向するフィルム外側面同士がヒートシールされていない状態で残し、しかも、背貼りシール部、ヘムシール部及び横シール部をそれぞれ自立袋の上端シール部、底シール部及び側端シール部としているので、折込み手段で内側に折り込まれた部分は、互いに対向するフィルム外側面同士がヒートシールされていない状態にあって包装物の充填に応じて開くことができるとともに袋内に充分な充填量を確保することができ、且つ底シール部はヘムシール部で強化された状態であるので、安定して自立することができ皺が発生せず見栄えの良い自立袋を自動にて製造することができる。
【００１５】
また上記の自立袋の製袋充填包装装置において、前記充填手段は、外周面で前記筒状包装フィルムを案内し内部を通して前記包装物が投入される投入筒体であり、前記ヘム形成手段は、前記投入筒体の外周面において、前記筒状包装フィルムの周方向に隔置し且つ前記包装フィルム走行方向に沿って次第に突出高さが増加する一対の突条である。即ち、ヘムの形成は、投入筒体によって筒状包装フィルムが案内されるに従って一対の突条によって順次に形成され、しかも、ヘムの形成のための突条による筒状包装フィルムの変形量は少ないので、ヘムの形成時には、筒状包装フィルムに過大な力が作用することがない。前記充填手段は、前記包装フィルム走行方向を辿るに従って断面が円筒から異形に変化する投入筒体とすることができる。
【００１６】
上記の自立袋の製袋充填包装装置において、前記折込み手段は、前記投入筒体の下端部よりも前記包装フィルム走行方向下流側に配置されている。また、前記折込み手段は、前記投入筒体の前記下端部において前記突条を延長した位置に前記包装フィルム走行方向に延びる片持ち状態に取り付けられ、前記包装フィルムを前記ヘムシール部において内側から案内し前記横シール手段が前記横シール部を形成する際の前記筒状包装フィルムの変形に合わせて弾性変形可能な一対の案内プレートと、前記一対の案内プレートの中間位置に対応して前記筒状包装フィルムの外部に配置され前記筒状包装フィルムに対して進退可能な折込みプレートとから構成されている。筒状包装フィルムは、ヘムが形成された位置に対応して、一対の案内プレートによって確実に案内され、折込みプレートが筒状包装フィルムの外部から一対の案内プレートの中間位置において筒状包装フィルムを折り込むことで、筒状包装フィルムを断面Ｗ字形状に折り込む。一対の案内プレートは、弾性変形可能であるので、筒状包装フィルムの変形に合わせて変形し、横シール手段が横シール部を形成する動作を妨げることはない。また、前記折込みプレートは、前記横シール手段に対して前記包装フィルム走行方向の上流側に配設された上側折込みプレートと、前記上側折込みプレートと整列した位置において前記横シール手段に対して前記包装フィルム走行方向の下流側に配設された下側折込みプレートとから構成することができる。折込みプレートを横シール手段に対して包装フィルム走行方向の上流と下流とに分割して配置することにより、横シール時には、横シール手段の上下において筒状包装フィルムが確実に折り込まれた状態が保たれ、皺の発生のない見栄えの良い横シールが形成される。
【００１７】
上記の自立袋の製袋充填包装装置において、前記筒状包装フィルムを挟んで前記折込み手段に対向した位置に、前記背貼りシール部を挟み且つ一対の前記ヘムシール部から遠ざかる方向に引っ張るキャッチャ手段を配設し、前記キャッチャ手段に対応して、前記筒状包装フィルムを前記背貼りシール部の位置において内側から突っ張る突っ張りロッドを設けることができる。ヘムシールが形成された筒状包装フィルムは、折込みが行われた一側において一対の案内プレートにより、また他側においてキャッチャ手段によりそれぞれ互いに逆方向に付勢されるので、筒状包装フィルムの平坦化が容易となり、筒状包装フィルムに対して的確に横シールが形成される。筒状包装フィルムを背貼りシール部の位置において内側から突っ張る突っ張りロッドを設けると、キャッチャ手段は、突っ張りロッドで内側から突っ張られた背貼りシール部を挟み込み易くなる。
【００１８】
また、この自立袋の製袋充填包装装置によって製造された自立袋は、包装フィルムの重ねられた上端が内面同士でヒートシールされて形成された上端シール部、前記包装フィルムの重ねられた両側端部が底側から上方に向かって内側に途中まで折り込まれた折込み部の互いに向き合うフィルム外側面同士をヒートシールされていない状態で残して前記包装フィルムの内面同士でヒートシールされて形成された側端シール部、及び前記折込み部の折込み下端縁に形成したヘムを内面同士でヒートシールされて形成された底シール部を備えていることから成っている。
【００１９】
この自立袋によれば、側端シール部は、ヒートシールされていないフィルム外側面同士のところで包装物の充填に応じて開いて、自立袋の底部が拡大し、自立袋内に充分な充填量を確保することができる。また、底シール部はヘムシール部で強化された状態であるので、安定して自立することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１〜図９に基づいて、この発明による自立袋の製袋充填包装方法及びその装置の実施例を説明する。図１はこの発明による自立袋の製袋充填包装装置の一実施例の概略を示す正面図であり、図２は図１に示す自立袋の製袋充填包装装置の概略を示す側面図、図３は図２に示すＡ−ＡからＥ−Ｅに示す各断面における筒状包装フィルムの変形の過程の概略を示す断面図、図４は図１及び図２に示す自立袋の製袋充填包装装置に用いられるヘム形成手段及び折込み手段を示す斜視図、図５は図１及び図２に示す自立袋の製袋充填包装装置のヘムシール手段を含む背面図、図６は図２に示す自立袋の製袋充填包装装置の矢印Ｆ−Ｆで示す切断面で切断した断面図、図７は図１及び図２に示す自立袋の製袋充填包装装置の折込み手段及び横シール手段を示す側面図、図８は図１及び図２に示す自立袋の製袋充填包装装置の横シール位置における断面図、図９は図１及び図２に示す自立袋の製袋充填包装装置の横シール手段を示す正面図である。
【００２１】
図１〜図９に示すこの発明による自立袋の製袋充填包装装置１は、自立袋の製袋充填を縦型の製袋充填包装として行う装置である。図１及び図２に示すように、包装フィルム１０は、フォーマ９によってウエッブ状フィルム１１から両側端部１３，１３が重ね合わされて重合部１４とされた筒状包装フィルム１２に形成される。フォーマ９の内部には、製袋充填包装装置における充填手段として、上方より包装物を投入するための投入筒体２が配置されており、筒状包装フィルム１２は投入筒体２の外周面２１に沿って案内されつつ下方に走行される。投入筒体２はその上端部２２において機体フレーム２８に吊り下げられた状態に配設されており、投入筒体２の上方には、図示しない計量・投入装置が配置されており、計量した量の包装物が製作される袋包装毎に投入筒体２の内部を通して投入される。
【００２２】
投入筒体２の下側側方の位置において、投入筒体２との間に筒状包装フィルム１２を挟んで一対の包装フィルム送り機構３が配設されている。投入筒体２の下端部２３は、包装フィルム送り機構３の下端にまで延びている。また、投入筒体２は、上端部２２に近い範囲では断面が円形の円形筒部２４であるが、筒状包装フィルム１２がフォーマ９を支持する支持フレーム２９の領域を通過した後、断面形状が円形から変化する断面変化筒部２５となり、断面変化筒部２５より下方の部分は、断面変形が終了した断面のまま下端部２３に至る異形断面筒部２６となっている。後述するヘム形成手段５は、断面変化筒部２５に設けられている。
【００２３】
一方の包装フィルム送り機構３は、機体フレームに固定されたモータ３１（図２）の出力軸３２に取り付けられている駆動プーリ３３と、駆動プーリ３３に対して平行に配設された従動プーリ３４と、駆動プーリ３３及び従動プーリ３４に巻き掛けられた送りベルト３５とを備えている。モータ３１の出力軸３２の回転は、図示しない伝動機構を介して反対側の包装フィルム送り機構３に伝達されるので、一対の包装フィルム送り機構３は、筒状包装フィルム１２を両側において、後述する包装動作に合わせて、間欠的に同期して下方に送ることができる。同期運転の制御性の良い電動機等の駆動源であれば、２つの駆動源によってそれぞれの包装フィルム送り機構３，３を駆動することができる。
【００２４】
筒状フィルム１２の内面同士を重ねた重合部１４には、背貼りシール手段４によってヒートシールが施される。即ち、背貼りシール手段４は、投入筒２の前方において、重合部１４を挟むように配置された一対の縦ヒートシールバー４１，４２から成り、縦ヒートシールバー４１，４２は筒状包装フィルム１２の間欠走行の停止中に重合部１４を挟んで、重合部１４を合掌状にヒートシールする。一対の縦ヒートシールバー４１，４２のうち、少なくとも一方の縦ヒートシールバーが、適宜のアクチュエータによって相手側の縦ヒートシールバーに進退可能に配置されている。
【００２５】
投入筒体２は、全体として、背貼りシール手段４が配設される側である前側では円筒断面形状となっているが、後側では断面変化筒部２５及び異形断面筒部２６では異形断面形状となっている。図３において、（ａ）は断面変化筒部２５に至る前の図１及び図２の断面Ａ−Ａについての円形筒部２４における断面図であり、（ｂ）は断面変化筒部２５の断面変化の途中の部分における断面Ｂ−Ｂについての断面図であり、（ｃ）は異形断面筒部２６における断面Ｃ−Ｃについての断面図である。
【００２６】
図４に示すように、断面変化筒部２５には、投入筒体２の外周面２１において筒状包装フィルム１２の周方向に隔置して形成された一対の突条５１，５１が形成されており、一対の突条５１，５１は、この製袋充填包装装置のヘム形成手段５の一部を構成している。筒状包装フィルム１２の周囲長さは一定であるので、一対の突条５１，５１間及び一対の突条５１，５１の外側近傍の形状は筒状包装フィルム１２の走行方向に向かって内側に傾斜した斜面５２となっており、一対の突条５１，５１は、斜面５２から見れば、包装フィルム１２の走行方向に沿って次第に突出高さが増加する形状に形成されている。筒状包装フィルム１２が投入筒体２の断面変化筒部２５に沿って下方に走行するに従って、筒状包装フィルム１２は、図３（ｂ）に示すように、次第に高くなる一対の突条５１，５１によって一対のヘム１６，１６が形成される。ヘム１６，１６を形成するための包装フィルムの変形は、変形量としては筒状包装フィルム１２の周囲長さと比較すると少ないものであり、しかも変形の速さはゆっくりとしているので、筒状包装フィルム１２には重合部１４を開くような過大な力が作用することがない。断面変化筒部２５は異形断面筒部２６に接続しており、異形断面筒部２６は斜面５２につながる平坦面５３を有している。
【００２７】
ヘム形成手段５は、更に、筒状包装フィルム１２に形成された一対のヘム１６，１６を熱溶着する溶着手段、即ち、ヘムシール手段５４を有している。ヘムシール手段５４は、図５及び図６に示すように、異形断面筒部２６の平坦面５３に対向して配置されており、機体フレーム２８に取り付けられた中央に位置する固定ヒータブロック５５と固定ヒータブロック５５の側方において配設されている一対の可動ヒータブロック５６，５６とを備えている。固定ヒータブロック５５と可動ヒータブロック５６，５６とは、筒状包装フィルム１２に形成されて下方に走行してくる一対のヘム１６，１６に対応して配置されている。可動ヒータブロック５６，５６は、固定ヒータブロック５５に対して案内ロッド５８によってスライド可能に支持されており、各アクチュエータ５７の作動によって可動ヒータブロック５６，５６が固定ヒータブロック５５に接近するとき、背貼りシール部１５をヒートシールする場合と同様にして、図３（ｃ）及び図６に示すように、筒状包装フィルム１２に形成された一対のヘム１６，１６は可動ヒータブロック５６，５６の各シール面と固定ヒータブロック５５の各シール面との間に挟み込まれて熱溶着され、ヘムシール部１７が形成される。一対のヘム１６，１６の高さは、自立袋の底部のシールを形成する程度の低いものであり、ヘム１６，１６は実質的にその殆どがヘムシール部１７に形成される。
【００２８】
自立袋の製袋充填包装装置１において、背貼りシール部１５とヘムシール部１７が形成された筒状包装フィルム１２は、折込み手段６によって、ヘムシール部１７が形成された側において折り込まれる。折込み手段６は、図４に示すように、投入筒体２の下端部２３の下方に配設されている。即ち、折込み手段６は、投入筒体２の下端部２３において、突条５１，５１を下方に延長した位置に、包装フィルム１２の走行方向に横シール手段７の直上位置まで延びるように片持ち状態に取り付けられた一対の案内プレート６１，６１を有している。一対の案内プレート６１，６１は、後述する横シール手段７が横シール部１８を形成する際に筒状包装フィルム１２の変形に合わせて図４でＧで示す方向に弾性変形可能である。一対の案内プレート６１，６１の中間位置に対応して、筒状包装フィルム１２の外部には、筒状包装フィルム１２に対して進退可能な折込みプレート６２が配置されている。
【００２９】
折込みプレート６２は、横シール手段７に対して包装フィルム走行方向の上流側に配設された上側折込みプレート６３と、横シール手段７に対して包装フィルム走行方向の下流側に配設された設けられた下側折込みプレート６４とから構成されている。上側折込みプレート６３と下側折込みプレート６４とは、包装フィルム走行方向に整列した位置において設けられている。上側折込みプレート６３と下側折込みプレート６４とは、アクチュエータ６７の作用により、同期して筒状包装フィルム１２に対して進退する。
【００３０】
筒状包装フィルム１２は、ヘムシール部１７が形成された位置に対応して、一対の案内プレート６１，６１によって案内され、折込みプレート６２が筒状包装フィルム１２の外部から一対の案内プレート６１，６１の中間位置において筒状包装フィルム１２を折り込んで、筒状包装フィルム１２を図３（ｄ）に示すように断面Ｗ字形状に折り込む。一対の案内プレート６１，６１は、図４に矢印Ｇで示す方向に容易に弾性変形可能であるので、筒状包装フィルム１２の変形に合わせて変形し、横シール手段７の動作を妨げることはない。折込みプレート６２を横シール手段７に対して包装フィルム走行方向の上流と下流とに分割して配置することにより、横シール手段７の上下において先行して形成された自立袋１００（図１及び図２）と今回形成されようとする自立袋となる筒状包装フィルム１２が確実に折り込まれる状態となり、皺の発生のない見栄えの良い横シール部１８を形成することができる。
【００３１】
筒状包装フィルム１２を挟んで折込み手段６に対向した位置に、背貼りシール部１５を挟んで一対のヘムシール部１７から遠ざかる方向に引っ張ることが可能なキャッチャ手段６５が配設されている。キャッチャ手段６５は、特に、図７及び図８に示されているように、アクチュエータ６７によって背貼りシール部１５に対して進退可能であり、筒状包装フィルム１２が間欠走行において、停止しているときに進出して背貼りシール部１５を把持することができる一対の把持爪６６，６６を備えている。キャッチャ手段６５に対応して、筒状包装フィルム１２を背貼りシール部１５の位置において内側から突っ張る突っ張りロッド６９が設けられている（図４及び図７参照）。突っ張りロッド６９は、案内プレート６１，６１と対向する側において、投入筒体２の下端部２３に対して、キャッチャ手段６５が配設されている位置の僅かに上方に位置まで、片持ち状に取り付けられている。突っ張りロッド６９は、筒状包装フィルム１２を背貼りシール部１５において内側から突っ張り、キャッチャ手段６５が筒状包装フィルム１２の背貼りシール部１５を把持しやすくする。
【００３２】
キャッチャ手段６５は、一対の把持爪６６，６６で背貼りシール部１５を把持した状態で僅かに後退することにより、一対の案内プレート６１，６１との間で筒状包装フィルム１２に張りを与える。即ち、ヘムシール部１７が形成された筒状包装フィルム１２は、一側において一対の案内プレート６１，６１により、また他側においてキャッチャ手段６５によりそれぞれ互いに逆方向に付勢されるので、筒状包装フィルム１２が平坦化され、筒状包装フィルム１２に対して後続の横シール手段７が作動するとき、的確に横シール部１８が形成される。
【００３３】
横シール手段７の構造は、基本的に公知の構造である。横シール手段７は、包装物が投入筒体２を通じて投入される前に作動して、筒状包装フィルム１２に横シール部１８を形成する。横シール手段７は、互いに進退可能な一対の横ヒートシールバー７１，７２から成る。横ヒートシールバー７１は、横シール部１８をその中間位置において切断するカッタ７３を備えており、横ヒートシールバー７２には、カッタ７３が入り込む溝７４が形成されている（図１、図９参照）。横ヒートシールバー７１，７２は、図９に示すように、機体フレーム２８に支持されたアクチュエータ７５の作動がリンク・レバー機構７６によって互いに接近・離反する動作をし、接近したときに、図３（ｅ）に示すように、挟まれた平坦化された筒状包装フィルム１２をヒートシールし、横シール部１８を形成する。同時に、カッタ７３が横シール部１８において切断して、袋包装体である自立袋１００を完成させる。
【００３４】
横シール手段７の作動を補助するため、横シール手段７と同期して作動し、且つ袋に形成される直前の筒状包装フィルム１２を横方向から規制する袋規制手段７７が、横シール手段７の直ぐ上方に配設されている。袋規制手段７７は、筒状包装フィルム１２に所定の位置まで前進したとき筒状包装フィルム１２の過度の膨らみを規制し、包装物が投入されるときの筒状包装フィルム１２の過剰な変形やそれに起因した破損を防止する。袋規制手段７７の直ぐ上方には、筒状包装フィルム１２を横方向から軽く振動を加えるように叩いて、包装物の筒状包装フィルム１２内での充填率を高めるための叩き手段７８が配設されている。
【００３５】
背貼りシール手段４が重合部１４をヒートシールすることで形成された背貼りシール部１５の外側の一部１５ａが、カッタ手段８によって切断される。即ち、ウェブ状包装フィルム１１を筒状包装フィルム１２に形成する場合、包装フィルムの側端縁を正確に揃わせることが困難であるため、重合部１４にはずれが生じやすい。自立袋１００が完成したとき、重合部１４をヒートシールした背貼りシール部１５は自立袋１００の自立状態では上方に位置するので、ずれが生じた状態でヒートシールされた背貼りシール部１５のままでは、自立袋１００としての見栄えが良くない。そのため、背貼りシール手段４の直ぐ下方に、背貼りシール部１５の外側の一部１５ａを切断するカッタ手段８が配設されている（図１，図２，図５及び図６参照）。カッタ手段８は、一方の包装フィルム送り機構３の駆動プーリ３３と同軸に配設された駆動輪８１と駆動輪８１からチェーン８２を介して駆動される回転刃８３と、回転刃８３に対向して縦ヒートシール部１５を挟んで配置された、受けローラ８４とから成る。切断された一部１５ａは、カッタ手段８に近接して配設された吸引筒８５によって吸引されて回収される。筒状包装フィルム１２を走行させる包装フィルム送り機構３を駆動する動力源の出力の一部を利用してカッタ手段８を駆動することにより、カッタ手段８を駆動する専用の駆動機構を設ける必要がなくなるので、製袋充填包装装置１の構造が簡単化される。
【００３６】
自立袋の製袋充填包装装置１において、折込み手段６、キャッチャ手段６５、横シール手段７、及び袋規制手段７７は、機体フレーム２９に取り付けられた共通ベース９０に配設されている。共通ベース９０は、図８に示すように、筒状包装フィルム１２を囲むように環状に形成されている。共通ベース９０は、機体フレーム２８に対して、例えば、横方向及び上下方向に設定位置を調節可能に構成して、メインテナンスやサイズ変更等に対応し易くするのが好ましい。製袋充填の後半に属する工程、即ち、折込みから横シールまでの工程、及びそのための各手段は共通ベース９０に配設されているので、製袋充填包装装置１の構造が簡単化し、装置の組立、メンテナンス等の作業が簡単且つ効率化される。また、図９に示すように、製作された自立袋１００は、降下ガイド９５によって滑らかに案内されてコンベヤ９６に載置され搬出される。
【００３７】
この自立袋の製袋充填包装方法及び自立袋の製袋充填包装装置１によれば、次のようにして、製袋充填が実行される。即ち、背貼りシール工程においては、背貼りシール手段４によって、筒状包装フィルム１２の重合部１４をヒートシールして背張りシール部１５が形成される。ヘム形成工程においては、背貼りシール手段４と対向した位置に配設されたヘム形成手段５によって、背貼りシール部１５が施される部分と対向した筒状包装フィルム１２の部分に筒状包装フィルム１２の周方向に隔置し且つ包装フィルム走行方向に沿った一対のヘム１６，１６が形成される。ヘムシール工程においては、ヘムシール手段５４によって、一対のヘム１６，１６がヒートシールされて一対のヘムシール部１７，１７が形成される。折込み工程においては、折込み手段６によって、筒状包装フィルム１２が一対のヘムシール部１７，１７の周方向中間位置において内側に折り込まれる。
【００３８】
充填工程においては、充填手段である投入筒体２によって、筒状包装フィルム１２内に包装物が充填され、横シール工程においては、横シール手段７によって、背貼りシール部１５を一端に且つ折り込まれることにより重ね合わされた一対のヘムシール部１７，１７を他端に置いて、筒状包装フィルム１２を包装フィルム走行方向に隔置した位置において横方向にヒートシールして、先行して製作された自立袋１００を完成させる横シール部１８が形成されると共に、次に製作される自立袋１００の横シール部１８が形成される。折込み工程は、ヘム形成とヘムシール工程の後において行われる。即ち、ヘム１６，１６及びヘムシール部１７，１７の形成と折込みとを区別して、投入筒体２に関連して行われる筒状包装フィルム１２の形成を変形量の少ないヘム１６，１６及びヘムシール部１７，１７の形成に限り、変形量の大きい折込み手段６による筒状包装フィルム１２の折込み形成をヘム形成手段５及びヘムシール手段５４よりも包装フィルム走行方向下流、即ち、投入筒体２の下方において行うようにしたので、背貼りシールが完了するまでの筒状包装フィルム１２には重合部１４を拡開させるような過大な力が作用することなく、背貼りシールが良好に行われる。また、投入筒体２の断面の大きさは、変形量それ自体及びその変形変化率の小さいヘム１６，１６の形成に応じて変化するのみであるので、投入筒体２の投入方向における断面広さの変化量とその変化率は小さく、高い充填効率が維持されると共に、包装物の投入に際して投入筒体２ないでブリッジの形成を防止することができる。
【００３９】
図１０は、この発明である自立袋、即ち、製袋充填包装装置によって製作された自立袋を自立状態で示す斜視図である。背貼りシール部１５、ヘムシール部１７，１７及び横シール部１８，１８は、それぞれ、自立袋１００の上端シール部１０１、底シール部１０２、及び側端シール部１０３となる。製袋充填包装によって、自立袋１００は横向きに連続製作されるので、製作されたばかりの自立袋１００を９０度回転することによって、背貼りシール部１５を上にし、ヘムシール部１７，１７を下にすることによって、自立状態となる。なお、折込み手段６によって折り込まれた部分は、自立袋１００では、包装フィルムの外側面同士がヒートシールされていないので、包装物の充填量にも依るが、平らに開いた底部１０４となっている。側シール部１０３の縁部には、横シール手段７のカッタ７３の刃形を工夫することで波形のカットを１０５を入れることができ、一部は切り裂き用のカットとすることができる。底側では、四隅１０６でも棚面に載せることができ、自立袋１００の安定性を更に向上することができる。
【００４０】
【発明の効果】
この発明による自立袋の製袋充填包装装置によれば、自立袋の底部を構成することになる一対のヘム及びヘムシールの形成と、包装フィルムの内側への折込みとは、別々に施され、充填過程と関連して行われる筒状包装フィルムに対する処理での筒状包装フィルムの変形が最小限に抑えられるので、重ね合わされた両端縁を広げるような力は筒状包装フィルムに作用せず、またそのような拡開作用を与えない状態で的確に包装フィルムを走行させることができる。従って、包装フィルムを筒状に維持した状態で、皺が発生せず見栄えの良い自立袋の上端部となる背貼りシールを施すことできる。
また、充填手段は、外周面で筒状包装フィルムを案内し内部を通して包装物が投入される投入筒体であり、投入筒体の断面の大きさは、変形量それ自体及びその変形変化率の小さいヘムの形成に応じて変化するのみであるので、投入筒体の投入方向における断面広さの変化量とその変化率は小さく、投入筒体の投入断面広さを充分確保して充填物の投入を効率良く行うことができると共に、充填物投入時の充填物のブリッジ現象の発生を防止することができる。また、ヘム形成手段は、投入筒体の外周面において、筒状包装フィルムの周方向に隔置し且つ包装フィルム走行方向に沿って次第に突出高さが増加する一対の突条であり、そして、折込み手段は、投入筒体の下端部よりも包装フィルム走行方向下流側に配置されており、且つ投入筒体の下端部において一対の突条を延長した位置に包装フィルム走行方向に延びる片持ち状態に取り付けられ、包装フィルムをヘムシール部において内側から案内し横シール手段が横シール部を形成する際の筒状包装フィルムの変形に合わせて弾性変形可能な一対の案内プレートと、一対の案内プレートの中間位置に対応して筒状包装フィルムの外部に配置され筒状包装フィルムに対して進退可能な折込みプレートとから構成されているので、一対の突条とそれに続く案内プレートが筒状包装フィルムにヘムの成形を行いながら筒状包装フィルムの走行を案内し、また、折込みプレートは、ヘムシール部を横シール手段が横シール部を形成する際までも内側から案内することができるので、ヘムシール部の案内及び成形を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による自立袋の製袋充填包装装置の一実施例の概略を示す正面図である。
【図２】図１に示す自立袋の製袋充填包装装置の概略を示す側面図である。
【図３】図２に示すＡ−ＡからＥ−Ｅに示す各断面における筒状包装フィルムの変形の過程の概略を示す断面図である。
【図４】図１及び図２に示す自立袋の製袋充填包装装置に用いられるヘム形成手段及び折込み手段を示す斜視図である。
【図５】図１及び図２に示す自立袋の製袋充填包装装置のヘムシール手段を含む背面図である。
【図６】図２に示す自立袋の製袋充填包装装置の矢印Ｆ−Ｆで示す切断面で切断した断面図である。
【図７】図１及び図２に示す自立袋の製袋充填包装装置の折込み手段及び横シール手段を示す側面図である。
【図８】図１及び図２に示す自立袋の製袋充填包装装置の横シール位置における断面図である。
【図９】図１及び図２に示す自立袋の製袋充填包装装置の横シール手段を示す正面図である。
【図１０】この発明による自立袋の一例を自立状態で示す斜視図である。
【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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