(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上端に左右に延びる開口部を有する袋体に内容物を充填し、更に上記開口部を密封するための袋詰方法であって、
上記開口部から上記袋体内にノズルを挿入するノズル挿入工程と、
上記袋体内への上記ノズルの挿入中、内容物が充填されていない上記袋体の側面を前後から押圧し、上記袋体内の気体を排除する気体排除工程と、
上記開口部のヒートシール予定部の下方の側面を封止手段によって前後から押圧することにより、上記ノズルを挟んだまま気体が排除された上記袋体を閉じた状態に保つ封止工程と、
上記袋体の側面に対する押圧を解除するとともに、上記ノズルを介して気体が排除された上記袋体内に上記内容物を一定量充填する内容物充填工程と、
上記ノズルに至る流路を、上記内容物から任意の気体へと切り替え、上記ノズルを介して上記内容物が一定量充填された上記袋体内に上記気体を一定量充填する気体充填工程と、
上記ノズルを上記袋体から引き抜き、上記開口部の上記ヒートシール予定部をヒートシールして密封する密封工程と
をこの順序で有することを特徴とする袋詰方法。
【請求項２】
上記密封工程において、上記開口部から上記ノズルを引き抜いた状態の開口部の側面同士が互いに密着するまで押圧することを特徴とする請求項１に記載の袋詰方法。
【請求項３】
上記気体排除工程において、上記袋体の側面同士が互いに密着するまで前後から押圧して、上記袋体内の気体を排除することを特徴とする請求項１または２に記載の袋詰方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の袋詰方法に用いる袋詰装置であって、
上記開口部から上記袋体内に挿入され、上記内容物の充填を行うノズルと、
上記ノズルに至る流路を、上記内容物と任意の気体との間で切り替える切替手段と、
内容物が充填されていない上記袋体の側面を前後から押圧して上記袋体内の気体を排除する押圧手段と、
上記袋体内への上記ノズルの挿入中、上記押圧手段により気体が排除されている上記袋体の上記開口部の側面を前後から押圧することにより、上記ノズルを挟んだまま閉じた状態に保つ封止手段と、
上記開口部をヒートシールして密封する密封手段と
を備えることを特徴とする袋詰装置。
【請求項５】
上記封止手段が、上記ノズルを挟んで上記開口部の側面を前後から押圧することにより上記開口部を閉じる押圧部を備え、かつ上記押圧部が、上記ノズルの表面形状に応じて弾性変形可能な材質で形成されていることを特徴とする請求項４に記載の袋詰装置。
【請求項６】
上記ノズルの横断面形状が、左右に延びる紡錘状をなしていることを特徴とする請求項４または５に記載の袋詰装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、袋体内への内容物の充填と袋体の密閉とを行う袋詰装置及びこの装置を用いた内容物の充填方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上端に開口部を有する袋体への内容物の袋詰に際しては、開口部を拡げて袋体内にノズルを挿入し、このノズルを介して袋体内に内容物を充填した後、ノズルを引き抜き、開口部を閉じてシールすることにより袋体を密閉する方法が採られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記方法では、袋体の開口程度や容量の誤差等により、袋詰後の袋体内に残存する気体の量にばらつきが生じる。そのため、特に袋体内の気体を利用して内容物を撹拌する必要がある袋体では、残存する気体の量に応じて撹拌状態にばらつきが生じるという問題があった。また、袋詰後の袋体内に残存する気体は、予め袋体内に残存していた気体と、袋詰時における袋体の雰囲気を構成する気体との混合物となる。従って、これらの気体の組成が異なると、袋詰後の袋体内に残存する気体の組成も不均一となるという問題があった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、袋詰後の袋体内に残存する気体の種類及び量を一定とすることをその目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上端に左右に延びる開口部を有する袋体に内容物を充填し、更に上記開口部を密封するための袋詰方法であって、上記開口部から上記袋体内にノズルを挿入するノズル挿入工程と、上記袋体内への上記ノズルの挿入中、内容物が充填されていない上記袋体の側面を前後から押圧し、上記袋体内の気体を排除する気体排除工程と、上記開口部のヒートシール予定部の下方の側面を封止手段によって前後から押圧することにより、上記ノズルを挟んだまま気体が排除された上記袋体を閉じた状態に保つ封止工程と、上記袋体の側面に対する押圧を解除するとともに、上記ノズルを介して気体が排除された上記袋体内に上記内容物を一定量充填する内容物充填工程と、上記ノズルに至る流路を、上記内容物から任意の気体へと切り替え、上記ノズルを介して上記内容物が一定量充填された上記袋体内に上記気体を一定量充填する気体充填工程と、上記ノズルを上記袋体から引き抜き、上記開口部の上記ヒートシール予定部をヒートシールして密封する密封工程とをこの順序で有することを特徴としている。
【０００５】
ここで、上記密封工程において、上記開口部から上記ノズルを引き抜いた状態の開口部の側面同士が互いに密着するまで押圧することが望ましい。
また、上記気体排除工程において、上記袋体の側面同士が互いに密着するまで前後から押圧して、上記袋体内の気体を排除することが望ましい。
【０００６】
更に、本発明の袋詰方法に用いる袋詰装置は、上記開口部から上記袋体内に挿入され、上記内容物の充填を行うノズルと、上記ノズルに至る流路を、上記内容物と任意の気体との間で切り替える切替手段と、内容物が充填されていない上記袋体の側面を前後から押圧して上記袋体内の気体を排除する押圧手段と、上記袋体内への上記ノズルの挿入中、上記押圧手段により気体が排除されている上記袋体の上記開口部の側面を前後から押圧することにより、上記ノズルを挟んだまま閉じた状態に保つ封止手段と、上記開口部をヒートシールして密封する密封手段とを備えることを特徴としている。
【０００７】
ここで、上記封止手段が、上記ノズルを挟んで上記開口部の側面を前後から押圧することにより上記開口部を閉じる押圧部を備え、かつ上記押圧部が、上記ノズルの表面形状に応じて弾性変形可能な材質で形成されていることが望ましい。
また、上記ノズルの横断面形状が、左右に延びる紡錘状をなしていることが望ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
図１に、本発明に係る袋詰装置１の構造の例を示す。図中符号２は本体で、本体１の正面にあたる側面からは、左右一対のグリッパー３が、前方に向け突出している。グリッパー３の先端には互いに対向する把持部３ａが形成され、一端に開口部４ａを有する袋体４を、開口部４ａを上方に向け、把持部３ａにて左右から挟むことにより、袋体４を、その側面を前後に向けた状態で支持することが可能となっている。また、グリッパー３は、必要に応じ、前後左右及び上下に移動可能とされている。
【０００９】
符号５は、開口部４ａの上方に設置されたノズルで、ノズル５は、図２に示すように正面視して矩形状をなし、かつその横断面は、図３に示すように、左右に延びる紡錘状をなしている。ここで、ノズル５の前後方向の厚みは可能な限り薄く設定され、かつノズル５の左右方向の幅は、開口部４ａの幅より短く設定されている。また、ノズル５は、自らの上下動により、袋体４に対し、開口部４ａを介して出し入れ自在とされている。図１の場合、ノズル５は袋体４内に挿入されている。
【００１０】
更に、図２及び図３に示すように、ノズル５の中央部には、流路６が上下に貫通して設けられている。流路６の上端はノズル５から上方に突出するとともに左右２本の流路７，８に分岐し、流路７，８は、内容物または袋体４に封入される気体の供給源（図示せず。）にそれぞれ連結されている。ここで、上記気体には、内容物に応じた任意の気体が使用可能である。例としては、空気や二酸化炭素、または窒素等の不活性気体が挙げられる。また、符号９，１０は、流路６との分岐部にて流路７，８にそれぞれ設置され、流路７，８を開閉する弁（切替手段）である。
【００１１】
符号１１は、開口部４ａの上端部にて、開口部４ａを挟むよう設けられた前後一対の熱板（密封手段）である。熱板１１はいずれも左右に延設され、かつ熱板１１に挟まれた開口部４ａの側面同士が互いに密着するまで、前後に移動可能とされている。
【００１２】
符号１２は、熱板１１の直下にて、開口部４ａを挟むよう設けられた前後一対のバー（封止手段）である。バー１２は熱板１１同様左右に延設され、かつバー１２に挟まれた開口部４ａの側面同士が互いに密着するまで、前後に移動可能とされている。また、バー１２のうち、開口部４ａを挟んで互いに対向する部分（押圧部１２ａ）は、例えばゴムのような弾性変形可能な材質で形成されている。
【００１３】
符号１３は、バー１２の下方にて、袋体４を挟むよう設けられた前後一対のプレート（押圧手段）である。プレート１３は、袋体４と平行に延設された、袋体４の内容物充填部分と略同一面積を有する平板矩形状の部材で、プレート１３に挟まれた袋体４の側面同士が互いに密着するまで、前後に移動可能とされている。ここで、プレート１３のうち、袋体４を挟んで互いに対向する部分は、袋体４との接触に伴う袋体４の損傷を防止するため、例えばゴムのような弾性変形可能な材質、あるいは平滑な樹脂等で形成されている。また、同様の理由により、プレート１３のうち、袋体４側を向く稜辺部は、必要に応じ面取りされている。
【００１４】
更に、上記グリッパー３、ノズル５、弁９，１０、熱板１１、バー１２、及びプレート１３の動作は、本体２に内蔵された図示しない制御装置により、自動的に制御されている。
【００１５】
次いで、上記構成を有する袋詰装置１による袋体４への内容物の袋詰方法について、図４ないし図９とともに以下に説明する。
袋詰に際しては、まず、袋体４の開口部４ａを把持部３ａにて左右から挟み、袋体４を、開口部４ａを上方に向け、かつ側面を前後に向けた状態で、袋詰装置１に装着する。このとき、ノズル５は開口部４ａの上方に位置し、弁９，１０はいずれも閉状態とされている。また、熱板１１、バー１２、及びプレート１３は、いずれも袋体４から前後に離間した位置にある。この状態を図４に示す。
【００１６】
次いで、グリッパー３を、袋体４の中央側に若干移動させることにより、開口部４ａを前後に開口させる。そして、ノズル５を下降させ、開口した開口部４ａを介して、袋体４内にノズル５を挿入する。この状態を図５に示す。ここで、袋体４内へのノズル５の挿入量は、ノズル５の下端がバー１２の下端より低く、かつプレート１３の上端より高くなるよう設定する。
【００１７】
袋体４内にノズル５が挿入されたら、プレート１３に挟まれた袋体４の側面同士が互いに密着するまで、プレート１３を前後に移動させ、袋体４内に残存していた気体を、開口部４ａから袋体４外に排除する。この状態を図６に示す。
【００１８】
袋体４内の残存気体が袋体４外に排除されたら、バー１２に挟まれた開口部４ａの側面同士が互いに密着するまで、バー１２ａを前後に移動させ、開口部４ａを、ノズル５を挟んだまま閉じる。この場合、上記の通り、ノズル５の横断面が左右に延びる紡錘状をなし、かつノズル５の前後方向の厚みが可能な限り薄く設定され、しかも、バー１２の押圧部１２ａが弾性変形可能な材質で形成されているため、押圧部１２ａは、ノズル５の断面形状に正確に追従して弾性変形する。その結果、開口部４ａの側面とノズル５の外周面とが、上記弾性変形した押圧部１２ａに押圧されて隙間なく密着し、開口部４ａが、ノズル５を挟んだまま気密的に封止される。この状態を図７に示す。
【００１９】
開口部４ａを閉じたら、プレート１３を袋体４から前後に離間させるとともに、弁９を開き、流路７，６及びノズル５を介して、袋体４内に内容物を充填する。一定量の内容物が充填されたら、弁９を閉じて弁１０を開き、流路８，６及びノズル５を介して、袋体４内に、気体を一定量充填する。この状態を図８に示す。
【００２０】
袋体４内への内容物及び気体の充填が終了したら、弁９，１０を閉じた後、ノズル５を袋体４から上方に引き抜く。すると、ノズル５により弾性変形していた押圧部１２ａが速やかに元の形状に復帰して、ノズル５を引き抜いた後の開口部４ａの側面同士が押圧部１２ａにより前後から押されて互いに密着する。その結果、開口部４ａが、新たな気体の出入りを伴うことなく、気密的に封止される。最後に、熱板１１に挟まれた開口部４ａの側面同士が互いに密着するまで熱板１１を前後に移動させ、開口部４ａの上端部を、熱板１１にてヒートシールすることにより、開口部４ａを密封する。その結果、一定量の内容物及び気体が密閉された袋体４が得られ、袋体４の袋詰が完了する。この状態を図９に示す。
【００２１】
袋体４の袋詰が完了したら、熱板１１を袋体４から前後に離間させるとともに、袋詰された袋体４に代えて、新たな袋体４を袋詰装置１に装着する。そして、上記操作を繰り返すことにより、袋体４の袋詰が連続的に行われる。
【００２２】
上記袋詰装置１による袋詰では、予め袋体４内に残存している気体をプレート１３により可能な限り排除し、かつ新たな気体の流入をバー１２にて防止しつつ、袋体４内への内容物及び気体の充填と袋体４の密閉とを行っている。従って、袋体４の容量の誤差や上記残存気体の種類及び量に係わらず、袋詰後の袋体４内に残存する気体の種類や量を、常時一定に維持することが可能となる。よって、袋体４内の気体を利用して内容物を撹拌する必要がある袋体４に適用した場合でも、残存する気体の量に応じて撹拌状態にばらつきが生じるといった不都合は生じない。
【００２３】
なお、上記袋詰装置１の場合、ノズル５は、袋体４から上方に引き抜く際に開口部４ａの内面と接触するが、この際に開口部４ａの内面がノズル５の下端部との接触によって受ける損傷を防止する目的で、例えば図１０及び図１１にそれぞれ符号Ａ，Ｂで示すように、ノズル５の下端部の形状を変えることも可能である。ここで、符号Ａは、ノズル５の左右両端部を円弧状とした例、符号Ｂは、ノズル５の前後両端部を先細り状とした例である。これらの例では、符号Ａ，Ｂで示す変形の結果、袋体４からのノズル５の引き抜きに際しノズル５の下端部が開口部４ａの内面に引っ懸かりにくくなり、開口部４ａの内面の損傷が防止される。
【００２４】
一方、ノズル５を袋体４から上方に引き抜く際におけるノズル５と開口部４ａの内面と接触に伴い開口部４ａの内面に付着した内容物により、熱板１１によるヒートシールが不十分となる恐れがある場合には、熱板１１によるヒートシール後、シール部分を再度超音波シールにてシールすることにより、十分なシール性が得られる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明では、予め袋体内に残存している気体を押圧手段により可能な限り排除し、かつ新たな気体の流入を封止手段にて防止しつつ、袋体内への内容物及び気体の充填と袋体の密閉とを行っている。その結果、本発明によれば、袋体の容量の誤差や上記残存気体の種類及び量に係わらず、袋詰後の袋体内に残存する気体の種類や量を、常時一定に維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る袋詰装置の構造の例を示す上方斜視図である。
【図２】  本発明に係る袋詰装置に使用されるノズルの形状及び構造の例を示す図３中矢印ＩＩに沿った正面図である。
【図３】  本発明に係る袋詰装置に使用されるノズルの形状及び構造の例を示す図２中ＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った横断面図である。
【図４】  本発明に係る袋詰装置を用いた袋詰の工程を示す図である。
【図５】  本発明に係る袋詰装置を用いた袋詰の工程を示す図である。
【図６】  本発明に係る袋詰装置を用いた袋詰の工程を示す図である。
【図７】  本発明に係る袋詰装置を用いた袋詰の工程を示す図である。
【図８】  本発明に係る袋詰装置を用いた袋詰の工程を示す図である。
【図９】  本発明に係る袋詰装置を用いた袋詰の工程を示す図である。
【図１０】  本発明に係る袋詰装置に使用されるノズルの形状の例を示す図１１中矢印Ｘに沿った正面図である。
【図１１】  本発明に係る袋詰装置に使用されるノズルの形状の例を示す図１０中ＸＩ−ＸＩ線に沿った縦断面図である。
【符号の説明】
１  袋詰装置
４  袋体
４ａ  開口部
５  ノズル
６  流路
９，１０  弁（切替手段）
１１  熱板  （密封手段）
１２  バー（封止手段）
１２ａ  押圧部
１３  プレート（押圧手段）
【図１】
0004307600.tif 000002
【図２】
0004307600.tif 000003
【図３】
0004307600.tif 000004
【図４】
0004307600.tif 000005
【図５】
0004307600.tif 000006
【図６】
0004307600.tif 000007
【図７】
0004307600.tif 000008
【図８】
0004307600.tif 000009
【図９】
0004307600.tif 000010
【図１０】
0004307600.tif 000011
【図１１】
0004307600.tif 000012