(57)【要約】【課題】原料が充填されるとともに第１横シールが施されて袋状となった包装フィルムの表面に好適な張りを持たせる。【解決手段】縦シール装置は、搬送される包装フィルムの流れ方向に沿った端縁同士をシールして縦シール部を形成して略筒状とする。第１横シール装置は、略筒状となった包装フィルムの幅方向をシールして第１横シール部を形成して袋状とする。充填装置は、第１横シール装置によって袋状にされる際に包装フィルム内に内容物を充填する。第２横シール装置は、内容物が充填された袋状の包装フィルムにおける内容物の収容部分を含む領域においてシールを施して第２横シール部を形成する。この第２横シール部により、内容物の収容部分における内容物の割合が増加する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送される包装フィルムの流れ方向に沿った端縁同士をシールして縦シール部を形成して略筒状とする縦シール装置と、
前記略筒状となった包装フィルムの幅方向をシールして第１横シール部を形成して袋状とする第１横シール装置と、
前記第１横シール装置によって袋状にされる際に前記包装フィルム内に内容物を充填する充填装置と、
前記内容物が充填された前記袋状の包装フィルムにおける内容物の収容部分を含む領域においてシールを施して第２横シール部を形成する第２横シール装置と
を具備することを特徴とする自動充填包装機。
【請求項２】
前記第２横シール装置は、前記第１横シール部を包含するより広い前記第２横シール部を形成することを特徴とする請求項１記載の自動充填包装機。
【請求項３】
前記第２横シール装置は、前記第１横シール部を包含しない前記第２横シール部を形成することを特徴とする請求項１記載の自動充填包装機。
【請求項４】
前記充填される内容物は流体物を含むことを特徴とする請求項１記載の自動充填包装機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、自動充填包装機に関し、特に、包装フィルムに内容物を充填する自動充填包装機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動充填包装機においては、略筒状包装フィルムに対して横シール封止前に開閉するシャッタで外圧を加えつつ横シールを行うことにより、包装袋に張りを持たせる技術が知られている。例えば、固形状の充填物（生牡蠣など）および封入水を投入した後にシャッタを閉じて、シゴキローラを逆転させることにより、筒状フィルムにおいて内容物による張りを生じさせる充填包装機が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−０９５４０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の従来技術では、筒状フィルムがシゴキローラによってしごかれつつ下方に送られ、その後、シャッタを閉じた状態で逆送りされることにより、筒状フィルムに張りを生じさせることができる。
【０００５】
しかしながら、上述の従来技術では、シャッタが接触した状態のままで筒状フィルムが搬送されるため、筒状フィルムの表面に傷が生じて、製品としての美観を損なうおそれがある。そのような傷により筒状フィルムが破裂した場合には、生産の継続に悪影響を及ぼすおそれがある。また、上述の従来技術では、筒状フィルムの逆送りのために工程を追加する必要が生じ、生産ラインの工程コストが増大してしまうという問題がある。
【０００６】
本技術はこのような状況に鑑みて生み出されたものであり、原料が充填されるとともに第１横シールが施されて袋状となった包装フィルムの表面に好適な張りを持たせることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本技術は、上述の問題点を解消するためになされたものであり、その第１の側面は、搬送される包装フィルムの流れ方向に沿った端縁同士をシールして縦シール部を形成して略筒状とする縦シール装置と、上記略筒状となった包装フィルムの幅方向をシールして第１横シール部を形成して袋状とする第１横シール装置と、上記第１横シール装置によって袋状にされる際に上記包装フィルム内に内容物を充填する充填装置と、上記内容物が充填された上記袋状の包装フィルムにおける内容物の収容部分を含む領域においてシールを施して第２横シール部を形成する第２横シール装置とを具備することを特徴とする自動充填包装機である。これにより、包装フィルムの内容物の収容部分における内容物の割合を増加させて包装フィルムの表面に好適な張りを持たせるという作用をもたらす。
【０００８】
また、この第１の側面において、上記第２横シール装置は、上記第１横シール部を包含するより広い上記第２横シール部を形成してもよい。これにより、第１横シール部とは分離した位置に他のシール部を設けることなく、包装フィルムの表面に好適な張りを持たせるという作用をもたらす。
【０００９】
また、この第１の側面において、上記第２横シール装置は、上記第１横シール部を包含しない上記第２横シール部を形成してもよい。これにより、第１横シール部とは分離した位置に第２横シール部を設けて、包装フィルムの表面に好適な張りを持たせるという作用をもたらす。
【００１０】
また、この第１の側面において、上記充填される内容物は流体物を含むようにしてもよい。これにより、包装フィルムの内容物の収容部分における内容物の割合を増加させた際の包装フィルムの表面の張りを好適にするという作用をもたらす。
【発明の効果】
【００１１】
本技術によれば、原料が充填されるとともに第１横シールが施されて袋状となった包装フィルムの表面に好適な張りを持たせることができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態における自動充填包装機１の外観構成例を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における第１横シール装置７および第２横シール装置８の横面図の一例を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態において形成される包装袋の形状例を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態における第１横シール装置７および第２横シール装置８０の正面図の一例を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態において形成される包装袋の形状例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態の変形例における自動充填包装機１の外観構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態における自動充填包装機１の外観構成例を示す図である。この自動充填包装機１の正面右側には包材軸が設けられており、この包材軸には包装フィルムを巻回した原反フィルムＦＨが脱着可能に保持されている。原反フィルムＦＨに巻回された包装フィルムは、図中に円形で示したテンションを経て折り畳みガイド４に供給される。
【００１５】
自動充填包装機１の上部には、供給された包装フィルムを長手方向に二つ折りする折り畳みガイド４と、この二つ折りされた包装フィルム内に原料を充填する充填ノズル５とが配置される。
【００１６】
また、自動充填包装機１の前面には、上側から、縦シール装置６と、第１横シール装置７と、第２横シール装置８と、カッター装置９とが設けられている。さらに、自動充填包装機１の右下側には、自動充填包装機１の各部の動作を制御する制御装置１０が設けられている。
【００１７】
テンション２は、モータにより駆動されるテンションであり、原反フィルムＦＨから適切な量の包装フィルムを引き出す動作を行うものである。包装フィルムは最終テンション３に掛け渡されて、直下の折り畳みガイド４に向けて送られる。
【００１８】
折り畳みガイド４は、供給された包装フィルムを長手方向に二つ折りするものである。充填ノズル５は、折り畳みガイド４によって二つ折りされた包装フィルムＦＸ内に原料を充填するためのノズルである。二つ折りされた包装フィルムＦＸは、充填ノズル５を挟み込みつつ、縦シール装置６に送られる。
【００１９】
充填ノズル５は縦シール装置６の上部から原料を送り込む。充填ノズル５の先端は縦シール装置６と第１横シール装置７との間に位置しており、縦シールおよび第１横シールの施された領域に原料が充填されていく。この充填ノズル５によって充填される原料（内容物）としては、少なくとも充填時に液状の流体物を含むことが想定される。
【００２０】
縦シール装置６は、折り畳みガイド４によって二つ折りされた包装フィルムＦＸの流れ方向（縦方向）に沿った端縁同士をシールして縦シール部を形成するものである。この縦シール装置６によるシールとしては、例えば、熱を加えることによるヒートシールが想定される。この縦シール装置６によるシールによって、二つ折りされた包装フィルムＦＸは略筒状となる。
【００２１】
第１横シール装置７は、略筒状となった包装フィルムＦＸの幅方向（横方向）をシールして第１横シール部を形成するものである。この第１横シール装置７によるシールとしては、例えば、熱を加えることによるヒートシールが想定される。この第１横シール装置７による第１横シールによって、包装フィルムは一旦、有底筒状となり、原料が充填された後に袋状となる。
【００２２】
第２横シール装置８は、内容物が充填された袋状の包装フィルムにおける内容物の収容部分を含む領域においてシールを施して第２横シール部を形成するものである。この第２横シール装置８によるシールとしては、例えば、熱を加えることによるヒートシールが想定される。この第２横シール装置８による第２横シールによって、内容物の収容部分を含む領域の容積が減少し、内容物の割合が増加する。これにより、内容物の収容部分を含む領域において適切な張りを持たせることができる。
【００２３】
カッター装置９は、第１横シール部の中央部分に対してミシン目加工または切断加工を行って、個別の包装袋形態とするものである。
【００２４】
図２は、本発明の第１の実施の形態における第１横シール装置７および第２横シール装置８の横面図の一例を示す図である。同図において、上方から下方に向けた方向が包装袋の流れ方向となる。
【００２５】
第１横シール装置７は、略筒状となった包装フィルムＦＸを挟む一対のシールロールからなる。一対のシールロールの各々には相互に対応する位置にヒートシール刃が設けられており、包装フィルムＦＸに対して押圧しながら熱を加えることによりヒートシールを施して袋状の包装フィルム１１を形成する。シールロールの軸内にはカートリッジヒータ等が設けられており、挟み込まれた包装フィルムＦＸに対してヒートシールを施すために必要な温度に設定される。この第１横シール装置７におけるヒートシール刃の回転方向の押圧長をＨ１とすると、包装フィルム１１における流れ方向のヒートシール長もＨ１となる。
【００２６】
第２横シール装置８は、袋状となった包装フィルム１１を挟む一対のシールロールからなる。一対のシールロールの各々には相互に対応する位置にヒートシール刃が設けられており、包装フィルム１１に対して押圧しながら熱を加えることによりヒートシールを施して包装フィルム２１を形成する。シールロールの軸内にはカートリッジヒータ等が設けられており、挟み込まれた包装フィルム１１に対してヒートシールを施すために必要な温度に設定される。この第２横シール装置８によるヒートシールの位置は、制御装置１０によって包装フィルムの流れ方向の上下に調整できるようになっている。すなわち、第２横シール装置８が第２横シールを施すタイミングは可変である。そして、このように第２横シールを施すタイミングを可変にすることによって、膨張の度合いを調整可能にする。この第２横シール装置８におけるヒートシール刃の回転方向の押圧長をＨ２、第２横シール後のヒートシール長をＨ３、第１横シールと第２横シールの重複部分の長さをＨ１２とすると、次式のようになる。
Ｈ１＋Ｈ２−Ｈ１２＝Ｈ３
ここで、Ｈ１＜Ｈ２とした場合、Ｈ１２≦Ｈ１、Ｈ２≦Ｈ３の関係が成り立つ。特に、第２横シールの範囲が第１横シールの範囲を完全に包含する場合には、Ｈ１２＝Ｈ１、Ｈ２＝Ｈ３の関係が成り立つ。
【００２７】
ここで、第１の実施の形態においては、第２横シール装置８によるヒートシール領域は、第１横シール装置７によるヒートシール領域を包含するように設定される。すなわち、第２横シール装置８におけるヒートシール長Ｈ２は、第１横シール装置７におけるヒートシール長Ｈ１よりも長く設定される。これにより、包装フィルム２１の容積は、包装フィルム１１の容積よりも小さくなる。包装フィルム１１と包装フィルム２１とにおいて充填されている内容物に変化はないため、結果として内容物の割合が増加することになり、包装フィルム２１の表面に好適な張りを持たせることができる。
【００２８】
図３は、本発明の第１の実施の形態において形成される包装袋の形状例を示す図である。同図（ａ）および（ｂ）は第１横シール装置７によるヒートシールが施された包装フィルム１１を表し、同図（ｃ）および（ｄ）は第２横シール装置８によるヒートシールが施された包装フィルム２１を表す。
【００２９】
包装フィルム１１には、縦シール部１３が形成された後に、第１横シール部１４が形成される。このとき、包装フィルム１１の包装袋の長さをＬ１、包装袋内の収容部１２の長さをＮ１、容積をＣ１、実際の充填量をＶ１とする。
【００３０】
一方、包装フィルム２１には、第１横シール部１４を包含するように第２横シール部２４が形成される。このとき、包装フィルム２１の包装袋内の収容部２２の長さをＮ２、容積をＣ２とする。なお、包装袋の長さは包装フィルム１１の場合と同じくＬ１であり、実際の充填量は包装フィルム１１の場合と同じくＶ１である。
【００３１】
すなわち、この第１の実施の形態では、袋形状を形成するとともに充填量Ｖ１の充填がなされた後に、ヒートシール長Ｈ１の第１横シールよりも長いヒートシール長Ｈ２の第２横シールが施されることにより、包装袋の収容部の長さがＮ１からＮ２へと短くなる。これにより、包装袋の原料収容容積がＣ１からＣ２へと少なくなり、原料収容可能容積に対する原料充填量の割合が以下のように増加する。
Ｖ１／Ｃ２  ＞  Ｖ１／Ｃ１
【００３２】
このように、本発明の第１の実施の形態によれば、第１横シール部１４を包含するより広い第２横シール部２４を形成することにより、内容物の収容部分における内容物の割合を増加させ、包装袋の表面に張りを持たせることができる。また、第１横シール部１４に重ねてさらに第２横シール部２４を形成することにより、より強固なシールを施すことができる。
【００３３】
次に本発明の第２の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。この第２の実施の形態の自動充填包装機１の全体構成は、上述の第１の実施の形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。第２の実施の形態が第１の実施の形態と異なるのは、第２横シール装置におけるヒートシール刃の形状および押圧のタイミングである。
【００３４】
図４は、本発明の第２の実施の形態における第１横シール装置７および第２横シール装置８０の正面図の一例を示す図である。同図において、上方から下方に向けた方向が包装袋の流れ方向となる。
【００３５】
第２の実施の形態の第１横シール装置７は、第１の実施の形態と同様に、縦シール部３３が形成されて略筒状となった包装フィルムＦＸの幅方向（横方向）をシールして第１横シール部を形成する。この第１横シール装置７は、略筒状となった包装フィルムＦＸを挟む一対のシールロールからなる。一対のシールロールの各々には相互に対応する位置にヒートシール刃７１が設けられており、包装フィルムＦＸに対して押圧しながら熱を加えることにより第１横シール部３４が形成され、袋状の包装フィルム３１となる。シールロールの軸７２の内部にはカートリッジヒータ等が設けられており、挟み込まれた包装フィルムＦＸに対してヒートシールを施すために必要な温度に設定される。この第１横シール装置７による第１横シールによって、包装フィルムは一旦、有底筒状となり、原料が充填された後に袋状となる。
【００３６】
第２の実施の形態の第２横シール装置８０は、内容物が充填された袋状の包装フィルムにおける内容物の収容部分を含む領域においてシールを施して第２横シール部を形成する。第１の実施の形態における第２横シール装置８によるヒートシール領域は第１横シール装置７によるヒートシール領域を包含するように設定されたが、この第２の実施の形態における第２横シール装置８０のヒートシール領域は第１横シール装置７によるヒートシール領域を包含しないように設定される。したがって、第２横シール部の上下において原料の収容部は連通している。すなわち、第１横シール部とは分離した位置に第２横シール部が設けられる。そのため、第２横シール装置８０における一対のシールロールの各々の、相互に対応する位置に設けられたヒートシール刃８１は、第１横シール装置７のヒートシール刃７１よりも包装フィルムの幅方向（横方向）において短く設定される。
【００３７】
しかも、第２横シール装置８０によるヒートシール領域が第１横シール装置７によるヒートシール領域を包含しないように、タイミング制御される。すなわち、第１横シール部３４に重ならないように包装フィルム３１に対して押圧しながら熱を加えることにより第２横シール部４５が形成される。
【００３８】
図５は、本発明の第２の実施の形態において形成される包装袋の形状例を示す図である。同図（ａ）および（ｂ）は第１横シール装置７によるヒートシールが施された包装フィルム３１を表し、同図（ｃ）および（ｄ）は第２横シール装置８０によるヒートシールが施された包装フィルム４１を表す。
【００３９】
包装フィルム３１には、第１の実施の形態と同様に、縦シール部３３が形成された後に、第１横シール部３４が形成される。このとき、包装フィルム３１の包装袋内の収容部の容積をＣ３、実際の充填量をＶ３とする。また、第１横シール部３４の幅方向（横方向）の長さはＮ３である。
【００４０】
一方、包装フィルム４１には、第１横シール部３４を包含しない位置に第２横シール部４５が形成される。この第２横シール部４５の幅方向（横方向）の長さはＮ４である。このとき、包装フィルム４１の包装袋内の収容部の容積をＣ４とする。なお、包装袋の実際の充填量は包装フィルム３１の場合と同じくＶ３である。
【００４１】
すなわち、この第２の実施の形態では、袋形状を形成するとともに充填量Ｖ３の充填がなされた後に、包装袋の内容物収容部の一部に収容部を分断しない第２横シール部４５を施すことにより、包装袋の原料収容可能容積がＣ３からＣ４へと少なくなる。これにより、原料収容可能容積に対する原料充填量の割合が以下のように増加する。
Ｖ３／Ｃ４  ＞  Ｖ３／Ｃ３
【００４２】
このように、本発明の第２の実施の形態によれば、第１横シール部３４を包含しない第２横シール部４５を形成することにより、内容物の収容部分における内容物の割合を増加させ、包装袋の表面に張りを持たせることができる。
【００４３】
次に本発明の実施の形態の変形例について図面を参照して詳細に説明する。
【００４４】
図６は、本発明の実施の形態の変形例における自動充填包装機１の外観構成例を示す図である。この変形例は、上述の第１の実施の形態の全体構成において、さらに冷却装置８５を備えて構成される。
【００４５】
この冷却装置８５は、第２横シール装置８によって第２横シールが施された直後に、包装フィルムを冷却するものである。この冷却装置８５は、例えば、ペルチェ素子や冷却流体を内包し、冷却されたその金属を包装フィルムに押し当てることにより冷却を行う。
【００４６】
この変形例によれば、冷却装置８５によって早急にシール部を冷却することにより、シール部を安定させ、膨張圧力によるシール部分の変化を最小限に抑えることができる。
【００４７】
なお、上述の実施の形態では、シールロールを用いた包装機について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、特開平０９−２７２５１１に開示されるようなヒーターバーを用いた包装機において、本発明の実施の形態の第２横シール装置を具備するようにしてもよい。
【００４８】
このように、本発明の実施の形態によれば、内容物が充填された袋状の包装フィルムにおける内容物の収容部分を含む領域において第２横シール部を形成することにより、内容物の収容部分における内容物の割合を増加させ、包装袋の表面に張りを持たせることができる。この実施の形態では、包装フィルムの表面への接触は最小限に抑えられるため、包装フィルム表面を擦過することなく張りを持たせることができる。また、この実施の形態では、充填からシールに至る過程において扱き動作は不要であるため、生産速度を向上させることができる。
【符号の説明】
【００４９】
１  自動充填包装機
２、３  テンション
４  折り畳みガイド
５  充填ノズル
６  縦シール装置
７  第１横シール装置
８、８０  第２横シール装置
９  カッター装置
１０  制御装置
１１、２１、３１、４１  包装フィルム
１２、２２  包装袋の収容部
１３、３３  縦シール部
１４、３４  第１横シール部
２４、４５  第２横シール部
７１  第１横シール装置のヒートシール刃
７２  第１横シール装置のシールロールの軸
８１  第２横シール装置のヒートシール刃
８５  冷却装置
ＦＨ  原反フィルム
ＦＸ  包装フィルム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2013177193.tif 000006
【図５】
2013177193.tif 000007
【図６】
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