特許 6249554 縦形製袋充填包装機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6249554

(24)【登録日】2017年12月1日

(45)【発行日】2017年12月20日

(54)【発明の名称】縦形製袋充填包装機

(51)【国際特許分類】

   B65B 9/20 20120101AFI20171211BHJP

【ＦＩ】

   B65B9/20

【請求項の数】5

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2013-214648(P2013-214648)

(22)【出願日】2013年10月15日

(65)【公開番号】特開2015-77982(P2015-77982A)

(43)【公開日】2015年4月23日

【審査請求日】2016年9月14日

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 博覧会名： ＦＯＯＭＡ ＪＡＰＡＮ ２０１３（国際食品工業展） 主催者名： 一般社団法人 日本食品機械工業会 開催日： 平成２５年６月１１日から６月１４日

(73)【特許権者】

【識別番号】000151461

【氏名又は名称】株式会社東京自働機械製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100101867

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 寿武

(72)【発明者】

【氏名】小笠原 高志

(72)【発明者】

【氏名】吉田 大輔

【審査官】 高橋 裕一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−２００９０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３５４２１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１６２３０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５７５８４７３（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６５Ｂ ９／００− ９／２４

Ｂ６５Ｂ４７／００−４７／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

帯状の包装フィルムの両側端を重ね合わせ、当該重ね合わせ部分を縦シールしてフィルム筒を形成し、続いて前記フィルム筒に横シール部を周期的に形成するとともに当該フィルム筒内に製品を充填し、且つ前記横シール部を中央から切断することにより、上下にトップシール部及びボトムシール部を有する密閉された包装袋を製造する縦形製袋充填包装機において、
前記フィルム筒の両側方から移動してきて当該フィルム筒を挟み込み、加熱して前記横シール部を形成した後、当該フィルム筒から離間する一対の横シールブロックと、
これら横シールブロックが前記フィルム筒を挟み込む位置の直上に、前記横シールブロックの移動方向と略直角に交叉する二方向から前記フィルム筒に差し込まれ、前記横シールブロックと協働して包装袋の底部となる部位を角底に成形する一対の角底成形ガイドと、
前記一対の横シールブロックが前記フィルム筒を挟み込んで前記横シール部を形成するとき、前記フィルム筒に対し、前記ボトムシール部の上側部位を横方向に押し出すとともに、その押し出す側の一側面のみを加熱して、当該部位に屈曲部を形成する屈曲部形成手段と、
前記屈曲部の押し出された方向から移動してきて、前記ボトムシール部を前記角底の表面側に折り込む折込みプレートと、を備えたことを特徴とする縦形製袋充填包装機。

【請求項2】

前記屈曲部形成手段は金属プレートで構成してあり、当該金属プレートを前記一方の横シールブロックの上面部に配設するとともに、当該金属プレートの一側端面を当該一方の横シールブロックのシール面上端縁から横方向へ突き出して配置したことを特徴とする請求項１の縦形製袋充填包装機。

【請求項3】

前記金属プレートの一側端面には、前記一方の横シールブロックのシール面上端縁から当該シール面の斜め上方へ向かって延びる傾斜面が形成してあることを特徴とする請求項２の縦形製袋充填包装機。

【請求項4】

前記金属プレートは、前記一方の横シールブロックからの熱が前記傾斜面に伝えられ、当該傾斜面に接触する前記フィルム筒の部位を加熱する構成であることを特徴とする請求項３の縦形製袋充填包装機。

【請求項5】

前記金属プレートは、前記一方の横シールブロックの上面に着脱自在であることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の縦形製袋充填包装機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、製品が充填され且つ底部を角底に形成した包装袋を製造するための縦形製袋充填包装機に関する。

【背景技術】

【0002】

縦形製袋充填包装機は、帯状の包装フィルムの両側端を重ね合わせ、当該重ね合わせ部分を縦シールしてフィルム筒を形成し、続いて前記フィルム筒に横シール部を周期的に形成するとともに当該フィルム筒内に製品を充填し、且つ横シール部を中央から切断することにより、上下にトップシール部及びボトムシール部を有する密閉された包装袋を製造する構成を備えている。さらに、底部を角底に成形して直立した姿勢で配置できる包装袋を製造する縦形製袋充填包装機にあっては、フィルム筒の両側部に差し込まれる一対の角底成形ガイドを備えており、これら一対の角底成形ガイドが横シールブロックと協働して包装袋の底部を角底に成形する。

【0003】

さて、この種の底部が角底に成形された包装袋は、直立した姿勢で配置できる点が特徴となっているが、包装袋の底部中央部にはボトムシール部が下方に延出しているため、角底の平坦性がボトムシール部によって阻害され、安定して直立配置できない（すなわち、転倒しやすい）という課題があった。

【0004】

そこで、特許文献１に開示された縦形製袋充填包装機には、上記課題を解決すべくボトムシール折込み機構が組み込まれている。このボトムシール折込み機構は、折込みプレート（３６）によって包装袋の底部から延出するボトムシール部を角底の表面側に折り込むとともに、角底の表面にボトムシール部をヒートシールする構成である。

【0005】

しかしながら、包装フィルムの材質によってはボトムシール部の腰が強く、角底の表面側へ折り込まれたボトムシール部の根元に反発力が生じ、当該ボトムシール部が角底表面から剥がれて離間してしまうことがあった。角底表面から離間したボトムシール部は、その先端が角底表面から斜め下方に延出した状態で冷えて固まり弾力性を備えるため、包装袋を直立姿勢で配置したとき、ボトムシール部があたかも板ばねのように作用して包装袋の直立姿勢を不安定にするおそれがあった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００３−２００９０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、包装袋のボトムシール部が角底の表面側に折り込まれ、安定して直立した姿勢を保つ包装袋の製造を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、本発明は、帯状の包装フィルムの両側端を重ね合わせ、当該重ね合わせ部分を縦シールしてフィルム筒を形成し、続いてフィルム筒に横シール部を周期的に形成するとともに当該フィルム筒内に製品を充填し、且つ横シール部を中央から切断することにより、上下にトップシール部及びボトムシール部を有する密閉された包装袋を製造する縦形製袋充填包装機において、
フィルム筒の両側方から移動してきて当該フィルム筒を挟み込み、加熱して横シール部を形成した後、当該フィルム筒から離間する一対の横シールブロックと、
これら横シールブロックがフィルム筒を挟み込む位置の直上に、横シールブロックの移動方向と略直角に交叉する二方向からフィルム筒に差し込まれ、横シールブロックと協働して包装袋の底部となる部位を角底に成形する一対の角底成形ガイドと、
一対の横シールブロックがフィルム筒を挟み込んで横シール部を形成するとき、フィルム筒に対し、ボトムシール部の上側部位を横方向に押し出すとともに、その押し出す側の一側面を加熱して、当該部位に屈曲部を形成する屈曲部形成手段と、
屈曲部の押し出された方向から移動してきて、ボトムシール部を角底の表面側に折り込む折込みプレートと、を備えたことを特徴とする。

【0009】

上述した構成の縦形製袋充填包装機によれば、一対の横シールブロックがフィルム筒を挟み込んで横シール部を形成する際に、屈曲部形成手段がフィルム筒（詳しくは、ボトムシール部の上側部位）を横方向に押し出して屈曲部を形成する。この押し出された屈曲部は、押し出されて凹んだ側の一側面が屈曲部形成手段により加熱されて軟化する。このとき、当該一側面とその反対側の側面との間には温度差が生じており、そのため反対側の側面は軟化していないか又は軟化の程度が少ない。

【0010】

その後、一対の横シールブロックがフィルム筒から離間し、さらに折込みプレートによってボトムシール部が角底の表面側に折り込まれる。ここで、ボトムシール部の根元付近に屈曲部が形成されているため、この屈曲部が軟化した状態で折り曲げられて、ボトムシール部の根元付近に生じる反発力を緩和する。その後、屈曲部が冷やされて硬化するが、屈曲部の内部にボトムシール部を元に戻そうとする応力（反発力）の蓄積は少ない。

【0011】

このようにして本発明によれば、ボトムシール部を角底の表面側に折り込み、さらにその折り込み状態を保持することが可能となるので、製造された包装袋が安定して直立姿勢を保持することができる。

【0012】

上述した本発明において、屈曲部形成手段は金属プレートで構成することができる。具体的には、金属プレートを一方の横シールブロックの上面部に配設するとともに、金属プレートの一側端面を当該一方の横シールブロックのシール面上端縁から横方向へ突き出して配置することで、金属プレートの一側端面によってボトムシール部の上側部位を横方向に押し出すことができる。

【0013】

また、金属プレートの一側端面を、一方の横シールブロックのシール面上端縁から当該シール面の斜め上方へ向かって延びる傾斜面とすれば、この傾斜面によって押し出されたフィルム筒の部位は、「く」の字形状の屈曲部となる。「く」の字形状に形成された屈曲部は、折込みプレートにより折り込まれることにより、屈曲部の下端が角底の底面に押し付けられる。

【0014】

なお、金属プレートは、熱伝導率が高い金属材料で製作し、一方の横シールブロックからの熱を傾斜面に伝えて、当該傾斜面に接触するフィルム筒の部位を加熱する構成とすれば、金属プレートを独自に加熱するヒーター等の機構を設ける必要がなくなり、構造を簡素化することができる。

【0015】

さらに、金属プレートは、一方の横シールブロックの上面に着脱自在の構成とすることで、ボトムシール部を折り込む必要のない包装袋の製造についても、金属プレートを取り外すだけで容易に対応することができ、汎用性が高くなる。

【発明の効果】

【0016】

以上説明したように、本発明によれば、ボトムシール部を角底の表面側に折り込み、さらにその折り込み状態を保持することが可能となるので、製造された包装袋が安定して直立姿勢を保持することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施形態に係る縦形製袋充填包装機の全体構造を概略的に示す斜視図である。

【図2】本発明の実施形態における要部の概略構造を示す正面図である。

【図3】横シールブロックの上面部に設けた屈曲部形成手段の構成を説明するための図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ｂ）に示すＸ部の拡大図である。

【図4】本発明の実施形態に係る縦形製袋充填包装機による横シール動作とボトムシール部の処理を説明するための切欠き正面図である。

【図5】図４に続く、横シール動作とボトムシール部の処理を説明するための切欠き正面図である。

【図6】同図（ａ）は、図５に続く、ボトムシール部の処理を説明するための切欠き正面図であり、同図（ｂ）は、ボトムシール部とその周辺部の拡大図である。

【図7】同図（ａ）は、図６に続く、ボトムシール部の処理を説明するための切欠き正面図であり、同図（ｂ）は、ボトムシール部とその周辺部の拡大図である。

【図8】同図（ａ）は、図７に続く、ボトムシール部の処理を説明するための切欠き正面図であり、同図（ｂ）は、ボトムシール部とその周辺部の拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、この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。
まず、本実施形態に係る縦形製袋充填包装機の全体構造を説明する。
図１に示すように、縦形製袋充填包装機は、リール１０、フォーマ２０、製袋チューブ３０、繰出しベルト４０、縦シーラ５０、横シーラ６０を備えている。

【0019】

帯状の包装フィルムＦは、リール１０から引き出された後、フォーマ２０、製袋チューブ３０、縦シーラ５０を通過してフィルム筒に成形され、繰出しベルト４０によって製袋チューブ３０の下方に繰り出される。フィルム筒は、この繰り出しにおいて角筒形状に形成してある製袋チューブ３０の下部を通過することで、角筒状に成形される。

【0020】

図２に拡大して示すように、製袋チューブ３０の下方には横シーラ６０が設けてある。横シーラ６０は、図３に示すような熱伝導性の良好な角形の金属ブロックで構成された一対の横シールブロック６１，６２を備えている。これら一対の横シールブロック６１，６２は、それぞれ一側面にシール面６１ａ，６２ａが形成されている。そして、製袋チューブ３０を通過してその下方に搬送されてきたフィルム筒に対し、当該一対の横シールブロック６１，６２が両側方から水平移動してきて、それぞれのシール面６１ａ，６２ａで挟み込み、加熱溶融して横シール部を形成する。フィルム筒にはこの横シール部が周期的に形成される。

【0021】

各横シールブロック６１，６２には、シール面６１ａ，６２ａの中央部から内部に向かって切欠き溝６１ｂ，６２ｂが形成してある。さらに、一方の横シールブロック６１はカッター６３を内蔵しており、このカッター６３が切欠き溝６１ｂ内を水平移動して、フィルム筒に形成された横シール部を中央部から上下に切断する。このようにして切断された横シール部の下側が、下方に垂下している包装袋のトップシール部（上部横シール部）となり、一方、分断された横シール部の上側が、次サイクルで成形される包装袋のボトムシール部（底部横シール部）となる。

【0022】

一対の横シールブロック６１，６２が横方向に移動してフィルム筒から離間すると、下方に垂下している包装袋が自然落下して搬出される。続いて、ボトムシール部が形成されたフィルム筒が下方に搬送され、そのフィルム筒内へ製袋チューブ３０の中空部を通して製品が充填される。

【0023】

図１に戻り、本実施形態の縦形製袋充填包装機は、底部を角底に成形して直立した姿勢で配置できる包装袋を製造するために、一対の角底成形ガイド７０を備えている。一対の角底成形ガイド７０は、水平配置された三角形状の金属プレートで形成してあり、横シールブロック６１，６２がフィルム筒を挟み込む位置の直上へ、横シールブロック６１，６２の移動方向と略直角に交叉する二方向から水平移動してきて、フィルム筒に差し込まれる。これら一対の角底成形ガイド７０と横シールブロック６１，６２とが協働して、包装袋の底部となる部位を角底に成形する。

【0024】

また、横シーラ６０の下方位置には、包装袋の上部にガゼットと称する折り目を形成するために、一対のガゼット成形ガイド８０がフィルム筒の搬送経路を挟んで対向配置されている。一対のガゼット成形ガイド８０は、鉛直配置された平板状の金属プレートで形成してあり、角底成形ガイド７０と同様に、横シールブロック６１，６２の移動方向と略直角に交叉する二方向に移動して、包装袋の上部に差し込まれ、ガゼットを成形する。

【0025】

さらに、本実施形態の縦形製袋充填包装機は、フィルム筒の底部に形成されたボトムシール部に屈曲部を形成するための屈曲部形成部材９０（屈曲部形成手段）と、屈曲部が形成されたボトムシール部を底部の表面側に折り込む折込みプレート９１と、を備えている。屈曲部形成部材９０は、一対の横シールブロック６１，６２がフィルム筒を挟み込んで横シール部を形成するとき、フィルム筒に対し、ボトムシール部の上側部位を横方向に押し出すとともに、その押し出す側の一側面を加熱して、当該部位に屈曲部を形成する。また、折込みプレート９１は、屈曲部の押し出された方向から移動してきて、ボトムシール部を角底の表面側に折り込む。

【0026】

図３に示すように、本実施形態では、屈曲部形成部材９０を熱伝導性の良好な（熱伝導率の高い）角形平板状の金属プレートで構成してあり、一方の横シールブロック６２の上面部に設けてある。熱伝導性の良好な屈曲部形成部材９０は、横シールブロック６２からの熱が伝わってきて加熱される。ここで、屈曲部形成部材９０は、一側端面９０ａを当該横シールブロック６２におけるシール面６２ａの上端縁から横方向へ突き出して配置してある。このように配置することで、シール面６２ａよりも横方向に突き出した屈曲部形成部材９０の一側端面９０ａによって、ボトムシール部の上側部位を横方向に押し出すことができる。

【0027】

さらに、横シールブロック６２のシール面６２ａから横方向に突き出した屈曲部形成部材９０の一側端面９０ａは、横シールブロック６２におけるシール面６２ａの上端縁から当該シール面６２ａの斜め上方へ向かって延びる傾斜面を形成している。
ここで、横シールブロック６２のシール面６２ａには鋸刃状の凹凸が形成されており、屈曲部形成部材９０の一側端面９０ａは、シール面６２ａの凹凸によって形成された細かな傾斜面と略同一平面上で、この傾斜面に連続して斜め上方へ向かって延びている（図３（ｃ）参照）。

【0028】

なお、金属プレートからなる屈曲部形成部材９０は、ボルト等の締結具を使用して横シールブロック６２の上面に取り付けてあり、着脱自在となっている。そして、ボトムシール部を折り込む必要のない包装袋を製造する際には、屈曲部形成部材９０を横シールブロック６２の上面から取り外すだけで、そのような包装袋の製造にも容易に対応できるようにして、汎用性を高めている。

【0029】

次に、本実施形態に係る縦形製袋充填包装機の作用を説明する。
図４に示すように、製袋チューブ３０の下方に搬送されてきたフィルム筒ＦＴの内部に、製袋チューブ３０の中空部を通して製品Ｗが充填される。次いで、図５に示すように、一対の横シールブロック６１，６２がフィルム筒ＦＴの両側方から水平移動してきて、それぞれのシール面６１ａ，６２ａで挟み込み、加熱溶融して横シール部を形成する。このとき、一方の横シールブロック６２のシール面６２ａよりも横方向に突き出した屈曲部形成部材９０の一側端面９０ａが、ボトムシール部ＢＳの上側部位を横方向に押し出す。屈曲部形成部材９０の一側端面９０ａは傾斜面を形成しており、この傾斜面９０ａによって横方向へ押し出されるフィルム筒ＦＴの部位は、「く」の字形状の屈曲部Ａとなる。このように「く」の字形状に形成された屈曲部Ａは、屈曲部形成部材９０の一側端面９０ａが接触する下半分が加熱されて軟化する。

【0030】

ここで、屈曲部形成部材９０により押し出されて凹んだ側のフィルム筒ＦＴの一側面は、接触する屈曲部形成部材９０の一側端面９０ａにより加熱されて軟化するが、当該一側面の反対側面は屈曲部形成部材９０と接触せず大気に触れているため、温度が低い。すなわち、フィルム筒ＦＴにおいて、屈曲部形成部材９０の一側端面９０ａが接触して加熱された一側面と、その反対側面との間には温度差が生じており、そのため反対側面は軟化していないか又は軟化の程度が少ない。

【0031】

その後、カッター６３により横シール部の中央部分が上下に切断され、続いて図６に示すように、一対の横シールブロック６１，６２がフィルム筒ＦＴから離間すると、屈曲部形成部材９０の一側端面９０ａもフィルム筒ＦＴから離間する。

【0032】

さらに、図７に示すように、折込みプレート９１が屈曲部Ａの押し出された方向から水平移動してきて、ボトムシール部ＢＳを角底ＢＴの表面側に折り込む。
このとき、ボトムシール部ＢＳの根元付近に形成された「く」の字形状の屈曲部Ａは、折込みプレートにより折り込まれることにより、屈曲部Ａの下端が角底の底面に押し付けられる。この屈曲部Ａは軟化した状態で押し付けられるため、ボトムシール部ＢＳの根元付近に生じる反発力を緩和する。その後、屈曲部Ａが冷やされて硬化するが、屈曲部Ａの内部にボトムシール部ＢＳを元に戻そうとする応力（反発力）の蓄積は少ないため、ボトムシール部ＢＳは角底ＢＴの表面側に折り込まれた状態を保持する（図８参照）。したがって、製造された包装袋は、安定して直立姿勢を保持することができる。

【0033】

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変形又は応用が可能である。例えば、屈曲部形成手段を加熱するためのヒーターを組み込んだ構成とすることもできる。また、屈曲部形成手段を横シールブロックの一部として一体形成することもできる。

【符号の説明】

【0034】

Ｆ：包装フィルム、ＦＴ：フィルム筒、ＴＳ：トップシール部、ＢＳ：ボトムシール部、Ａ：屈曲部、
１０：リール、２０：フォーマ、３０：製袋チューブ、４０：繰出しベルト、５０：縦シーラ、６０：横シーラ、６１，６２：横シールブロック、６１ｂ，６２ｂ：切欠き溝、６３：カッター、
７０：角底成形ガイド、８０：ガゼット成形ガイド、
９０：屈曲部形成部材、９０ａ：一側端面（傾斜面）、９１：折込みプレート

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】