(57)【要約】      （修正有）【課題】従来装置よりも高い包装能力を維持しながら、内容物に割れ欠けを生じさせずに内容物の嵩密度を上げることができる新たな製袋包装機を提供する。【解決手段】帯状包材をチューブ状に成形しながら、チューブ下端に形成された袋内に物品Ｇを収納して、その袋Ｂの天と地に横シールを施すようにした製袋包装機であって、前記袋Ｂの直上位置における前記チューブＴの側面に、該チューブＴの搬送経路内に進入する押圧部材Ｐを設け、前記物品Ｇが前記袋Ｂに収納されてから該袋Ｂが横シールされるまでの間に、前記押圧部材Ｐを前記チューブＴの搬送経路内に瞬時に進入させて、前記袋Ｂを水平方向に膨らませながらそこに収納された物品Ｇを浮き上がらせる。【選択図】図１
2013224175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状包材をチューブ状に成形しながら、そのチューブ下端に形成された袋内に物品を収
納して、その袋の天と地に横シールを施すようにした製袋包装機において、前記袋の直上
位置における前記チューブの側面に、該チューブの搬送経路内に進入して該チューブを所
定容量凹ます押圧部材を設けるとともに、前記袋内に前記物品が収納されてから横シール
が施されるまでの間に、前記押圧部材を前記チューブの搬送経路内に進入させ、そのとき
の前記チューブの凹み容量が、それによって前記袋が水平方向に膨らみながら前記袋内に
収納された物品が浮き上がるような値に設定されていることを特徴とする製袋包装機。
【請求項２】
帯状包材をシリンダに巻きつけてチューブ状に成形しながら、そのシリンダ内に投入さ
れた物品をチューブ下端に形成された袋内に収納して、その袋の天と地に横シールを施す
ようにした製袋包装機において、前記袋の直上位置における前記チューブの側面に、該チ
ューブの搬送経路内に進入して該チューブを凹ます押圧部材を設けるとともに、前記チ
ューブと連なる前記シリンダの上部に、前記チューブ内の空気を閉じ込めるシャッターを
設けて、前記袋内に前記物品が収納されてから横シールが施されるまでの間に前記シャッ
ターを閉じるとともに、前記押圧部材を前記チューブの搬送経路内に進入させて、前記チ
ューブ下端の袋を膨らませながら、そこに収納された物品を浮き上がらせるようにしたこ
とを特徴とする製袋包装機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯状包材をチューブ状に成形し、そのチューブの下端に形成された袋内に物
品を充填した後、その袋の天と地に横シールを施すようにしたいわゆる縦型製袋包装機に
関する。
【背景技術】
【０００２】
スナック菓子類を包装する場合は、ピロー包装を行う製袋包装機が用いられるが、その
中でもポテトチップスのように軽くて嵩張るものを包装するときは、下記特許文献に開示
されるような種々の方法でもって袋内の嵩密度を高める試みがなされている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１、２に開示された考案では、物品が充填されたチューブ内に圧
力空気を送り込んでチューブ下端の袋を膨らませてから、その袋に振動を与えて内容物を
沈下させるようにしている。
【０００４】
また、特許文献３、４に開示された考案では、袋の側面や底面を棒や板で叩くことによ
り、袋内の内容物を沈下させるようにしている。
【０００５】
さらに、特許文献５に開示された発明では、チューブ状の袋の上部を一対の把持部から
なるシェーカで挟み込んでから、該シェーカを上下に振動させることにより、チューブ下
端の袋を上下に振動させて内容物を沈下させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実公昭４５−  ４０７４号公報
【特許文献２】実公昭６４−  ４６４２号公報
【特許文献３】実公昭５４−２８２１６号公報
【特許文献４】実開昭５２−９２９６４号公報
【特許文献５】特開２０１１−１４０３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１、２に開示された考案では、袋内に圧力空気を送り込まねば
ならないので、エアーコンプレッサー等の設備を必要とし、コスト高になるという問題が
あった。また、袋を振動させただけでは、摩擦抵抗の大きい物品同士の嵩密度を簡単には
上げられないという問題もあった。
【０００８】
これに対し、特許文献３、４に開示された考案では、エアーコンプレッサー等を必要と
しないので、設備費を押えることはできるが、袋の側面や底面を棒や板で叩くため、内容
物が割れたり欠けたりして、その商品価値を低下させるという別な問題があった。
【０００９】
これに対し、特許文献５に開示された発明では、シェーカで袋上方のチューブを挟んで
上下に揺するから、袋の内容物に割れ欠けを生じさせずに嵩密度を上げることはできる。
しかし、シェーカで袋の上方を挟むために、挟むタイミングが狂うと、内容物がシェーカ
に挟まれて割れたり上下の袋の内容量に過不足が生じたりする問題があった。また、袋が
シェーカによって上下に揺すられている間は、袋をシールすることができないので、それ
によって包装能力（袋数／分）を上げることができないという問題もあった。
【００１０】
本発明は、このような問題に鑑みて開発したもので、これまでよりも高い包装能力を維
持しながら、内容物に割れ欠けを生じさせずに効果的に内容物の嵩密度を上げることがで
きる新たな製袋包装機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１発明に係る製袋包装機は、帯状包材をチューブ状に成形しながら、そのチューブ下
端に形成された袋内に物品を収納して、その袋の天と地に横シールを施すようにした製袋
包装機において、前記袋の直上位置における前記チューブの側面に、該チューブの搬送経
路内に進入して該チューブを所定量凹ます押圧部材を設けるとともに、前記袋内に前記物
品が収納されてから横シールが施されるまでの間に、前記押圧部材を前記チューブの搬送
経路内に進入させ、そのときの前記チューブの凹み容量が、それによって前記袋が水平方
向に膨らみながら前記袋内に収納された物品が浮き上がるような値に設定されていること
を特徴とする。
【００１２】
図１（ａ）に示すように、チューブＴの下端で横シールされた袋ＢがチューブＴの下端
から切り離されると、チューブＴの下端部は、下方に行く程、先細りとなる。そこへ図１
（ｂ）に示すように、次回の物品Ｇが落下してくるが、その物品Ｇがポテトチップスのよ
うに軽いと、袋Ｂの下端部は、図１（ｂ）に示すように、十分膨らまずに物品Ｇを収納し
ていく。そこで、物品Ｇの殆どが袋Ｂ内に収納されたタイミングで、袋Ｂの直上位置に待
機させた所定の大きさを有する押圧部材Ｐを、図１（ｃ）に示すように、チューブＴの側
面に後述の速度とストロークでもって進入させる。すると、チューブＴ内の空気圧が瞬時
に上昇して先細りとなった袋Ｂを水平方向へ膨らませると同時に、押圧部材Ｐのチューブ
Ｔ側面への進入によってチューブ状の包材が持ち上げられ、それによって袋Ｂとその内容
物（物品Ｇ）は、浮き上がって拡散しながら膨張した袋Ｂ内に沈下していく。その際、袋
Ｂ内の物品Ｇは、接触抵抗のより少ない方向に遷移しながら重なりあっていくので、割れ
欠けを生じさせずによりコンパクトな状態に収斂していく。
【００１３】
ここで、前記押圧部材Ｐの大きさと進入ストロークは、それによって生ずるチューブＴ
の凹み容量が袋Ｂの膨張容量よりも十分大きな値となるように設定しておく。これは、チ
ューブＴが所定量凹んでも、一部の空気は上方に逃げるから、そのロス分を考慮したもの
である。
【００１４】
前記押圧部材Ｐの進入速度は、それによってチューブＴ内の空気圧を上昇させて下端の
袋Ｂを瞬時に膨らませる速度に設定しておく。例えば、１５００〜２５００ｍｍ／秒程度
の速度に設定しておくと、袋Ｂを瞬時に膨らませることができる。ただし、これは一例で
あって、袋Ｂの材質（硬軟の程度）によって左右されるから、進入速度が調整できるアク
チュエータを使用するのが好ましい。
【００１５】
第２発明に係る製袋包装機は、帯状包材をシリンダに巻きつけてチューブ状に成形しな
がら、そのシリンダ内に投入された物品をチューブ下端に形成された袋内に収納して、そ
の袋の天と地に横シールを施すようにした製袋包装機において、前記袋の直上位置におけ
る前記チューブの側面に、該チューブの搬送経路内に進入して該チューブを凹ます押圧部
材を設けるとともに、前記チューブと連なる前記シリンダの上部に、前記チューブ内の空
気を閉じ込めるシャッターを設けて、前記袋内に前記物品が収納されてから横シールが施
されるまでの間に前記シャッターを閉じるとともに、前記押圧部材を前記チューブの搬送
経路内に進入させて、前記チューブ下端の袋を膨らませながら、そこに収納された物品を
浮き上がらせるようにしたことを特徴とする。
【００１６】
この第２発明では、押圧部材がチューブの搬送経路内に進入する前に、チューブと連な
ったシリンダ上部のシャッターが閉じてチューブ内の空気を閉じ込めてから、押圧部材が
チューブの搬送経路内に進入するから、図１（ｂ）のように、袋Ｂが十分膨らんでいない
状態であっても、チューブ内の空気圧を直ちに上昇させて、図１（ｃ）のように、袋Ｂを
膨らませながら、そこに収納された物品Ｇを浮き上がらせることができる。したがって、
この第２発明では、チューブＴが凹むときの減少容量が袋Ｂの膨張容量と略等しくなる程
度に、押圧部材Ｐの大きさと進入ストロークとを設定しておけばよい。
【００１７】
これらの発明においては、押圧部材Ｐが設定ストローク進入すると、直ちに元の待機位
置まで引き戻される。こうした進退運動は、袋Ｂが横シールされる直前まで繰り返される
。その際、チューブＴを連続的に下降させたとしても、押圧部材ＰがチューブＴと接する
時間は極めて短く、その間のチューブ下降距離も僅かな量となる。例えば、押圧部材Ｐを
エアーシリンダで進退させたとしても、１回当りの接触時間を０．０５秒以下に設定でき
、その間のチューブＴの下降距離は、袋サイズ（横幅×袋長）が２１６×３８７ｍｍで、
包装能力が４０袋／分であったとしても、その距離は、せいぜい１３ｍｍ以下となるから
、チューブＴを連続的に下降させても、支障なく運転することができる。
【００１８】
また、これらの発明では、押圧部材ＰでチューブＴの片面だけを押しても良いし、チ
ューブＴを挟んだ両側から押すようにしてもよい。特に、第１発明において、押圧部材Ｐ
で片面だけを押す場合は、押圧部材ＰのストロークをチューブＴ口径の半分程度に設定し
ておく。これは、遅れて落下してきた物品Ｇを袋Ｂ内に支障なく収納するためである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、チューブの搬送経路内に進入する押圧部材でチューブ下端の袋を水平
方向に膨らませながら、そこに収納された物品を浮き上がらせて、膨張した袋内で接触抵
抗の少ない方向に物品を移動させながら沈下させるから、袋内の物品に割れ欠けを生じさ
せずに嵩密度を高めることができる。しかも、包材を連続に搬送しながら、押圧部材を進
退させることができるので、運転速度を落とさずに袋をコンパクトにすることができる。
したがって、袋の収納効率を高めて包材の使用量を抑えることができるから、これまで以
上に経済的な包装機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の解決原理の説明図。
【図２】第１発明の一実施形態に係る製袋包装機の要部斜視図。
【図３】上記一実施形態に係る製袋包装機の動作遷移図。
【図４】第２発明の一実施形態に係る製袋包装機の腰部斜視図。
【図５】上記一実施形態に係る製袋包装機の動作遷移図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態に係る製袋包装機を図面に基づいて説明する。
【００２２】
＜第１実施例＞
図２は、第１発明の一実施形態に係る製袋包装機の要部斜視図を示す。この図２におい
て、製袋包装機１は、上部ホッパ２の下部開口部に連結されたシリンダ３と、そのシリン
ダ３の外周に包材Ｆが通る間隔を開けて巻かれたホーマ４と、シリンダ３に巻かれた包材
Ｆを吸引しながらそれを下方へ搬送する左右一対のプルダウンベルト５と、シリンダ３に
巻かれた包材Ｆの両側縁を互いに熱溶着する縦シール装置６と、前記シリンダ３の下方側
部に配置された進退装置７と、その下方に配置された前後一対の横シール装置８とを備え
る。なお、ここでは、縦シール装置６が配置されている側を前側とし、それと直交する方
向を左右方向としている。
【００２３】
そして、帯状包材Ｆは、ガイドロール９の下からホーマ４を通ってシリンダ３に巻き付
けられてチューブ状に成形され、そのチューブ状包材Ｆの両側縁がシリンダ３の前側で重
ねられ、その上から縦シール装置６が加圧加熱することにより、チューブＴの合わせ目Ｓ
１が縦シールされるようになっている。なお、前記シリンダ３の下端部には、チューブＴ
を内側から外側へ広げるための図示しない袋開きが左右方向に対向状に設けられる。
【００２４】
前記プルダウンベルト５は、チューブ状の包材Ｆと接する側に開口部が設けられた負圧
チャンバ５１と、そのチャンバ５１の周りを周回する穴開きベルト５２とを備え、その穴
開きベルト５２がチャンバ５１の回りを周回することにより、チューブ状の包材Ｆ側面を
吸引しながらそれを下方へ搬送するようになっている。
【００２５】
また、縦シール装置６は、ヒータ６１の回りを金属製のベルト６２が上下方向に周回す
ることにより、シリンダ３に巻かれた包材Ｆの両側縁をシリンダ３に押し付けながら連続
的に加熱溶着するようになっている。
【００２６】
進退装置７は、所定の大きさを有する押圧部材Ｐと、その押圧部材ＰをチューブＴの搬
送経路内に進退させる図示しないアクチュエータとを備えている。
【００２７】
前記押圧部材Ｐは、扁平な板材で構成され、その板材がチューブＴに対して面接触する
ように配置している。また、それを進退させるアクチュエータとしては、エアーシリンダ
やリニアモータ等の直線往復運動機構を使用すると場所を取らないが、これに代えて、回
転運動を往復運動に変換するスライダ・クランク機構やラック・ピニオン等も採用可能で
ある。ただし、この実施形態では、既設の装置に取り付けるために、エアーシリンダ７１
（図３参照）を使用している。
【００２８】
横シール装置８は、前後一対のシールジョー８１、８１を圧接離反させながらチューブ
Ｔに水平方向の横シールを施して、下端の袋Ｂの天（上部シール部）と地（次の袋の下部
シール部）とを同時に成形した後、その境目をカットして分離するものであれば、どのよ
うなタイプのものであっても構わないが、この実施形態では、シールジョー８１、８１が
Ｄ字形の運動軌跡を描いて互いに反対方向に旋回するＤモーションタイプのものを使用し
ている。この他にも、シールジョー８１、８１が水平方向と垂直方向とに順次周回するボ
ックスモーションタイプや、水平面内で近接離反する往復動タイプも使用可能である。
【００２９】
次に、この第１実施例の作用を図３に基づいて説明する。
【００３０】
図３（１）〜図３（４）は、主要部を側面から見た場合の動作遷移を示したもので、各
図では、プルダウンベルト５を省略して示しているが、図３（１）から図３（４）に遷移
するに連れて、チューブＴが一定速度で下降する状態を示している。また、シールジョー
８１、８１も互いに離反した位置からＤ字形の軌跡を描きながら近接する様子を示してい
る。
【００３１】
これらの図において、図３（１）は、ホッパ２に投入された物品Ｇがシリンダ３を通っ
てチューブＴ下端の袋Ｂ内に落下しつつある状態を示す。この状態では、押圧部材Ｐは、
チューブＴ側方の待機位置にある。
【００３２】
そして、物品Ｇの殆どが袋Ｂ内に収納されたタイミングで、図３（２）に示すように、
エアーシリンダ７１を駆動して押圧部材ＰをチューブＴの搬送経路内に口径の半分程度ま
で侵入させる。すると、袋Ｂは、水平方向へ瞬時に膨らむとともに、押圧部材Ｐのチュー
ブＴ内への進入によって袋Ｂが持ち上げられ、それによって袋Ｂ内に収納された物品Ｇが
浮き上がって膨らんだ袋Ｂ内で拡散しながら沈下していく。
【００３３】
続いて、エアーシリンダ７１が逆向きに動作して、図３（３）のように、押圧部材Ｐを
元の待機位置へ引き戻す。これにより、膨らんだ状態の袋Ｂに物品Ｇが堆積していってコ
ンパクト化が促進する。
【００３４】
こうした動作を、例えば、２〜３回繰り返すと、袋Ｂの内容物（物品Ｇ）の嵩密度は、
一層高くなる。その間に移動中のシールジョー８１、８１が互いに接近してシールタイミ
ングになると（図５（４）参照）、エアーシリンダ７１の駆動を停止して、次の物品Ｇの
充填に備える。
【００３５】
＜第２実施例＞
図４は、第２発明の一実施形態に係る製袋包装機の要部斜視図を示す。この実施形態で
は、ホーマ４より上方のシリンダ３上部にシャッターＳを設けた点と、押圧部材Ｐとして
棒状部材を用いた点において、第１実施例と異なるが、その他の点においては、第１実施
例の要部をそのまま使用している。したがって、ここでは、シャッターＳと押圧部材Ｐに
ついて説明し、その他の要部の説明については、省略する。
【００３６】
前記シャッターＳは、第１実施例のホッパ２とシリンダ３上部とを仕切ることによって
チューブＴ内の空気を閉じ込める作用をなす。そのため、シャッターＳは、水平面内で一
方向にスライドする一対のスライド部材１０、１１と、各スライド部材１０、１１を水平
面内で近接離反させる図示しない駆動機構とで構成している。
【００３７】
また、押圧部材Ｐは、第１実施例の凹み容量ほどチューブＴを凹ます必要がないので、
第１実施例の板材に代えて、棒状部材を使用している。勿論、扁平な板材をそのまま使用
し、代わりに進入ストロークを減少させるようにしてもよいし、その両方を同時に変えて
調整してもよい。
【００３８】
次に、この第２実施例の作用を図５に基づいて説明する。
【００３９】
図５（１）〜図５（４）は、主要部を側面から見た場合の動作遷移を示したもので、図
３と同様に、プルダウンベルト５を省略し、図５（１）から図５（４）に遷移するに連れ
て、チューブＴが下降するとともに、シールジョー８１、８１もＤ字形の軌跡を描きなが
ら近接する様子を示している。
【００４０】
これらの図において、図５（１）は、シリンダ３上部のシャッターＳが開放されて、ホ
ッパ２に投入された物品Ｇがシリンダ３を通ってチューブＴ下端の袋Ｂ内に落下しつつあ
る状態を示している。この状態では、押圧部材Ｐは、チューブＴ側方の待機位置にある。
【００４１】
そして、物品Ｇの殆どが袋Ｂ内に収納されたタイミングで、図５（２）に示すように、
シャッターＳが閉じ、続いてエアーシリンダ７１を駆動して押圧部材ＰをチューブＴの搬
送経路内に口径の半分程度まで侵入させる。すると、袋Ｂは、水平方向へ瞬時に膨らむと
ともに、押圧部材ＰのチューブＴ内への進入によって袋Ｂが持ち上げられて、袋Ｂ内に収
納された物品Ｇが浮き上がりながら、膨らんだ袋Ｂ内で沈下していく。
【００４２】
続いて、エアーシリンダ７１が逆向きに動作して、図５（３）のように、押圧部材Ｐを
元の待機位置へ引き戻す。これにより、膨らんだ状態の袋Ｂに物品Ｇが堆積していってコ
ンパクト化が促進する。
【００４３】
こうした動作を、シャッターＳを閉じた状態で２〜３回繰り返す。すると、袋Ｂの内容
物（物品Ｇ）の嵩密度は、一層高くなる。その間に移動中のシールジョー８１、８１が互
いに接近してシールタイミングになると（図５（４）参照）、シャッターＳを開放すると
ともに、エアーシリンダ７１の駆動を停止して、次の物品Ｇの充填に備える。
【００４４】
したがって、この第２実施例では、次回の物品がホッパ２に落下してきても、シャッ
ターＳで堰き止めることができるので、包装機の運転速度を速めることができる。
【００４５】
以上の実施形態では、左右のシールジョー８１を連続的に旋回させながら、袋Ｂを連続
的に下降させるようにしたが、これに代えて、横シール装置８とプルダウンベルト５とが
間歇的に駆動するタイプでも適用可能である。その場合には、袋Ｂを停止させた状態で押
圧部材ＰによってチューブＴを押えることになるが、その場合でも効果は同じである。
【符号の説明】
【００４６】
１      製袋包装機
３      シリンダ
Ｂ      袋
Ｆ      包材
Ｇ      物品
Ｐ      押圧部材
Ｓ      シャッター
Ｔ      チューブ
【図１】
2013224175.tif 000003
【図２】
2013224175.tif 000004
【図３】
2013224175.tif 000005
【図４】
2013224175.tif 000006
【図５】
2013224175.tif 000007