JP2008087844A - 縦型多列自動包装機のインパルス縦シール機構に対応する充填パイプ - Google Patents

Abstract

【課題】縦型多列自動包装機の充填パイプにおいて、インパルス縦シール機構によるシール強度を確保しつつ、インパルスヒートシールバーの押圧力の反作用によって発生する衝撃を緩和する。
【解決手段】一度に複数本のスティック包装袋を連続的にシール成形できる縦型多列自動包装機のフォーミング機構は、フォーマー部材６とこのフォーマー部材６に嵌め込まれた充填パイプ５とで構成され、この充填パイプ５には、重ね合わされた包装フィルム両端部に縦シールを施すためにインパルスヒートシールバー７０が押圧され、このインパルスヒートシールバー７０に相対するパイプ部５１の正面部分に対して耐熱性の弾性部材５４が嵌め込まれている。
【選択図】 図４

Description

本発明は、包装フィルム（包材）を用いて被包装材料（内容物）を自動的に充填包装する自動包装機の技術分野に属するものであって、具体的には、包装フィルムを断面略円筒状にフォーミングしてスティック包装袋を形成する縦型多列自動包装機における充填パイプに関するものである。

従来から、一度に複数本のスティックタイプの包装袋を連続的にシール成形できるように構成した縦型多列自動包装機が存在している。これは多列式に構成された各充填パイプの周囲に複数本に切断された包装フィルムの各々を巻装して円筒状にフォーミングした後、この巻装された包装フィルムの両端合わせ目に対して縦ヒートシーラによって縦シールを施して円筒状包装フィルムにし、次いで、この円筒状包装フィルムの規定の位置に対して横ヒートシーラによって横シールを施して袋状の包装フィルムにしている。

そして、この縦型多列自動包装機は、出来上がった袋状の包装フィルム内に設けられた充填パイプを通して被包装材料（内容物）を投入し、その後、この包装袋の充填口を横シールして封止し、この封止された横シール中央付近に対してカッター装置を用いて切り離し、最終的に個別包装形態のスティック状包装袋が多列式に、且つ連続的にシール成形される仕組みになっている。このような縦型多列自動包装機の一例が特許文献１に開示されている。

上記のような従来の縦型多列自動包装機によって作られる包装袋を構成する包装フィルムは、包装袋の使用目的や被包装材料（内容物）の特性により最適なものが選択される。そして、被包装材料（内容物）が乾燥剤や脱酸素剤等の場合は包装袋に強度や耐久性が求められるため、通常ポリオレフィン繊維等の微細合成繊維からなる不織布が用いられる。

このような包装フィルムは原反ロール状に巻回されており、この原反ロールから引き出された包装フィルムは、縦型多列自動包装機のスリッター装置により各列毎のフィルム幅に切り分けられ、切り分けられた包装フィルムは、各列毎のフォーミング機構に送られる。そして、フォーミング機構では、包装フィルムを充填パイプの周囲に巻装して円筒状にフォーミングした後包装フィルムの両端部分を充填パイプに重ね合わせた形状所謂封筒貼り状態に成形している。
特開平９−２７２５１１号公報

上記のような包装袋に充填する被包装材料（内容物）が乾燥剤や脱酸素剤等の場合の縦シール機構は、重ね合わせた糊代部分の幅を狭くできるインパルスシーラによる封筒貼り形状を採用しており、この場合の縦シールは、フォーミング機構で封筒貼り状態に重ねられた包装フィルム両端部に対してインパルスヒートシールバーを押圧して溶着させている。

ところが、ポリオレフィン繊維等の微細合成繊維からなる不織布は厚みがあって材質的にも硬く、通常のインパルスヒートシールバーの押圧力では縦シール不良が発生する恐れがある。更に、縦型多列自動包装機の運転速度を高速に設定した場合では縦シール時間が運転速度に比例して少なくなるため、縦シール不良の発生割合がより高くなっている。

このため、インパルスヒートシールバーの押圧力設定は、通常よりも高い値が採用されている。しかし、このようなインパルスヒートシールバーの高押圧力は縦シール強度の確保には役立つもののこの高押圧力の反作用によってインパルスヒートシールバー自身に強い衝撃力が加わることになり、インパルスヒーターの断線等の障害が発生する事態となる。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、縦型多列自動包装機の充填パイプにおいて、インパルス縦シール機構によるシール強度を確保しつつ、インパルスヒートシールバーの押圧力の反作用によって発生する衝撃を緩和することにある。

（１）上記の課題を解決するためになされた本発明は、包装フィルムを巻き付けて略円筒形状にフォーミングする機能と、でき上がった包装袋に内容物を投入する機能を有する充填パイプであって、前記フォーミング機能により充填パイプに巻き付けられた包装フィルムの両端部分が封筒状に重ね合わされ、前記充填パイプには、重ね合わされた包装フィルム両端部に対して縦シールを施すためにインパルスヒートシールバーが押圧され、この押圧されたインパルスヒートシールバーに相対する充填パイプ部分に対して耐熱性の弾性部材が嵌め込まれている。

（２）また本発明の充填パイプを縦型多列自動包装機に適用して上記の課題を解決するためになされた本発明は、幅の広い原反フィルムを一条若しくは複数条の包装フィルムにスリットした後、この一条若しくは複数条の包装フィルムを筒状にするフォーミング機構と、このフォーミングされた包装フィルムに対して縦シールして筒状の包装フィルムにするインパルス縦シール機構と、この筒状の包装フィルムに対して横シールして袋状の包装フィルムにすると共にこの包装フィルムを下方に搬送する横シール機構と、この袋状の包装フィルム内に被包装材料（内容物）を充填する充填機構と、この充填された袋状包装フィルムの充填口を横シールして封止状の包装体とする縦型多列自動包装機であって、前記フォーミング機構は、一条若しくは複数条の包装フィルムを巻き付ける一列若しくは複数列の充填パイプと、この巻き付けられた包装フィルムの両端部分を封筒状に重ね合わせながら筒状に成形する一個若しくは複数個のフォーマー部材とを備え、前記充填パイプには、重ね合わされた包装フィルム両端部に対して縦シールを施すためにインパルスヒートシールバーが押圧され、この押圧されたインパルスヒートシールバーに相対する充填パイプ部分に対して耐熱性の弾性部材が嵌め込まれている。

（３）また本発明の充填パイプにおける耐熱性の弾性部材は、シリコンゴムを用いて成っている。

上記（１）、（２）、（３）で述べた充填パイプによれば、インパルスヒートシールバーに相対する充填パイプ部分に対して、耐熱性の弾性部材を嵌め込むように構成することによってインパルス縦シール機構によるシール強度を確保しつつ、インパルスヒートシールバーの押圧力の反作用によって発生する衝撃を緩和することができる。

以上説明したように、本発明によれば、インパルスヒートシールバーに相対する充填パイプのパイプ部分に対して、耐熱性の弾性部材を嵌め込むように構成することによってインパルス縦シール機構によるシール強度を確保しつつ、インパルスヒートシールバーの押圧力の反作用によって発生する衝撃を緩和することができるという優れた効果を奏し得る。

以下に本発明に係る縦型多列自動包装機におけるフォーミング機構の実施の形態を図面と共に説明する。図1は、本発明を実施した縦型多列自動包装機の正面図であり、図２は、本発明を実施した縦型多列自動包装機の側面図である。これらの図面において各々符号１で全体的に示した縦型多列自動包装機は、一度に四本のスティック包装袋を連続的にシール成形できるように構成されている。

図1と図２に示すように、２は被包装材料（内容物）を収容したホッパー、３はホッパー２から供給される被包装材料を計量した後中間シュート４に落下させる計量供給盤、４は計量供給盤３から落下してきた被包装材料を充填パイプ５に送り込む中間シュート、５はスリットされて幅が狭くなった複数条の包装フィルムＦ’を略円筒状に巻き付けると共に被包装材料の投入通路となる充填パイプ、６は包装フィルムＦ’が巻き付けられた充填パイプ５に嵌め込まれたフォーマー部材であり、このフォーマー部材６は充填パイプ４との僅かな隙間に包装フィルムＦ’を挟んで略円筒状にフォーミングする役目を担っている。７は充填パイプ５とフォーマー部材６とで構成されたフォーミング機構の次に設けたインパルス縦シール機構、８は縦シール機構の次に設けた横シール機構、９は出来上がった包装袋を受け取る袋ガイド並びにすべり台、１０は縦型多列自動包装機の操作パネルボックス、１１は縦型多列自動包装機以外の操作パネルボックス（例えば、超音波発信装置の操作パネルボックス）である。

次に、図２に示すように、ＦＨは幅の広い包装フィルム（包材）を巻回した状態にした原反ロール、ＦはこのロールＦＨから引き出された幅の広い包装フィルム、ＦＸはこの幅の広いフィルムＦを上記充填パイプ５の列数に合わせて幅の狭い四条の包装フィルムＦ’にスリットするスリッター装置である。そして、上記横シール装置８の上下運動に従って順次下方に引き出された各包装フィルムＦ’はフォーマー部材６と充填パイプ５の隙間を通過することによって略円筒形状にフォーミングされる仕組みになっている。

次に、縦型多列自動包装機１は、縦シール機構７の縦ヒートシーラによって略円筒形状にフォーミングされて重ね合わされた各包装フィルムＦ’の両端同士を押圧して封筒状にシール成形する。更に、この略円筒形状になった包装フィルムＦ’に対して横シール機構８の横ヒートシーラによって挟み込んで包装袋形状とした後、上記充填パイプ４を通してこの包装袋の内部に被包装材料（内容物）を投入する。同時に、横シール機構８による挟持状態のまま１包装袋分下方に移動させて包装フィルムＦ’の引き出しを行う。

その後、この横シール機構８を１包装袋分上方に復帰作動させて再度横シールを行うことによって被包装材料（内容物）が入った包装袋の充填口を封止して密封し、四列分のスティック包装袋をシール成形するものである。

そして、上記の動作を連続して繰り返し行い、一度に四本のスティックタイプ包装袋を連続的に生産できるように構成されている。

なお、図１と同様に、２はホッパー、３は計量供給盤、４は中間シュート、９は袋ガイドとすべり台である。

図３は、包装フィルムを巻き付けて略円筒状にフォーミングすると共に原料を投入する一列分の充填パイプ５の正面図であり、図４は、同じく包装フィルムを巻き付けて略円筒状にフォーミングすると共に原料を投入する一列分の充填パイプ５の側面図である。図３と図４に示すように、充填パイプ５は、水平に対して約７５度の角度で正面方向に曲がって取り付けられた原料投入部５０と、フォーミングすると共に原料を通過させるパイプ部５１と、重ね合わされた包装フィルム両端部に対して縦シールを施すために押圧されるインパルスヒートシールバーに相対するパイプ部５１の正面部分に嵌め込まれた耐熱性の弾性部材５４と、この充填パイプ５全体を包装機本体に取り付けるためのフランジ５３と、このフランジ５３と充填パイプ５の間の固定強度を確保するための補強板５２とで構成されている。

この充填パイプ５の特徴は、パイプ部５１の正面部分に嵌め込まれた耐熱性の弾性部材５４が付加されている点である。そして、この耐熱性の弾性部材５４には一例としてシリコンゴムが用いられている。

図５は、本発明の一列分の充填パイプと、これに巻き付けられた包装フィルムＦ’と、インパルス縦シール機構７の一列分に相当するインパルスヒートシールバー７０をそれぞれ一部取り出して封筒貼り状態で縦シールを施している動作を側面より説明している概念図であり、図６は、同じく本発明の一列分の充填パイプと、これに巻き付けられた包装フィルムＦ’と、インパルス縦シール機構７の一列分に相当するインパルスヒートシールバー７０をそれぞれ一部取り出して封筒貼り状態で縦シールを施している動作を上面より説明している概念図である。特に、図６は、図５におけるＡ−Ａ’間を仮想的に切断して上面より見て動作を説明している。

図５と図６に示すように、充填パイプ５は、図３で説明したように原料投入部５０と、パイプ部５１と、補強板５２と、フランジ５３と、耐熱性の弾性部材５４とで構成されている。この充填パイプ５には、包装フィルムＦ’が図のように巻き付けられており、耐熱性の弾性部材５４の前面部分において包装フィルムＦ’の両端部分が封筒貼り状態に重ね合わされている。なお、図１と図２において説明しているように、包装フィルムＦ’の両端部分を封筒貼り状態に重ね合わせてフォーミングする役目は、この充填パイプ５とこれに嵌め込まれたフォーマー部材６によって成されるものであるが、図５においては、このフォーマー部材６の表示は省略されている。

次に、インパルス縦シール機構７の一列分に相当するインパルスヒートシールバー７０がこの封筒貼り状態の包装フィルムＦ’を挟んで充填パイプ５の方向に向かって押圧するように動作している。この押圧動作の直前にインパルスヒートシールバー７０のインパルスヒーター７１に対して加熱用電流が通電され、インパルスヒーター７１が瞬間的にシール最適温度まで上昇することになる。この結果、封筒貼り状態に重ね合わされている包装フィルムＦ’の両端部分が溶着して縦ヒートシールが形成される。この縦ヒートシール動作が確実に施された後に、インパルスヒートシールバー７０による押圧動作は解除されて、インパルスヒートシールバー７０は充填パイプ５の方向とは反対方向に戻され、同時にインパルスヒーター７１に対する加熱用電流も停止する。

そして、このインパルスヒートシールバー７０に相対する充填パイプのパイプ部５１には耐熱性の弾性部材５４が嵌め込まれており、インパルスヒートシールバー７０の押圧力の反作用によってインパルスヒートシールバー自身に加わる強い衝撃力を緩和している。このため、インパルスヒーター７１に発生し易いヒーター線の断線事故を防止し、インパルスヒーター７１の長寿命化に貢献している。

以上、図１乃至図６によって説明された本発明は、インパルスヒートシールバーに相対する充填パイプのパイプ部分に対して、耐熱性の弾性部材を嵌め込むように構成することによって、インパルス縦シール機構によるシール強度を確保しつつ、インパルスヒートシールバーの押圧力の反作用によって発生する衝撃を緩和することができる。

なお、このような縦型多列自動包装機は、包装フィルムの特性に応じてインパルスヒートシールバー７０の押圧値や押圧時間、インパルスヒーター７１の加熱状態等を適宜調節しており、本発明による充填パイプのパイプ部分に設けた耐熱性の弾性部材の嵌め込み構成は、縦シール動作の各種設定条件における許容範囲を広げる効果もある。

また、図１における縦型多列自動包装機の列数は四列の例で説明しているが、本発明はこの列数に限定されたものではなく、原反ロール幅と包装袋幅の値に応じた任意の列数を採用することができる。

最後に、本発明の実施の形態は本発明を具現化するための一例を示したものであり、特許請求の範囲における発明特定事項とそれぞれ対応関係を有するが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形を施すことができる。

本発明を実施した縦型多列自動包装機の正面図である。 本発明を実施した縦型多列自動包装機の側面図である。 包装フィルムを巻き付けて略円筒状にフォーミングすると共に原料を投入する一列分の充填パイプ５の正面図である。 包装フィルムを巻き付けて略円筒状にフォーミングすると共に原料を投入する一列分の充填パイプ５の側面図である。 本発明の一列分の充填パイプと、これに巻き付けられた包装フィルムＦ’と、インパルス縦シール機構７の一列分に相当するインパルスヒートシールバー７０をそれぞれ一部取り出して封筒貼り状態で縦シールを施している動作を側面より説明している概念図である。 本発明の一列分の充填パイプと、これに巻き付けられた包装フィルムＦ’と、インパルス縦シール機構７の一列分に相当するインパルスヒートシールバー７０をそれぞれ一部取り出して封筒貼り状態で縦シールを施している動作を上面より説明している概念図である。

符号の説明

１ 縦型多列自動包装機
２ ホッパー
３ 計量供給盤
４ 中間シュート
５ 充填パイプ
６ フォーマー部材
７ 縦シール機構
８ 横シール機構
９ 袋ガイド並びにすべり台
１０、１１ 操作パネルボックス
Ｆ 包装フィルム
ＦＨ 包装フィルムを巻いた原反ロール
ＦＸ スリッター装置
Ｆ’ スリッター装置で切り分けられた包装フィルム
５０ 原料投入部
５１ パイプ部
５２ 補強板
５３ フランジ
５４ 耐熱性の弾性部材
７０ インパルスヒートシールバー
７１ インパルスヒーター

Claims (3)

1. 包装フィルムを巻き付けて略円筒形状にフォーミングする機能と、でき上がった包装袋に内容物を投入する機能を有する充填パイプであって、
   前記フォーミング機能により充填パイプに巻き付けられた包装フィルムの両端部分が封筒状に重ね合わされ、
   前記充填パイプには、重ね合わされた包装フィルム両端部に対して縦シールを施すためにインパルスヒートシールバーが押圧され、この押圧されたインパルスヒートシールバーに相対する充填パイプ部分に対して耐熱性の弾性部材が嵌め込まれていることを特徴とする充填パイプ。
2. 幅の広い原反フィルムを一条若しくは複数条の包装フィルムにスリットした後、この一条若しくは複数条の包装フィルムを筒状にするフォーミング機構と、このフォーミングされた包装フィルムに対して縦シールして筒状の包装フィルムにするインパルス縦シール機構と、この筒状の包装フィルムに対して横シールして袋状の包装フィルムにすると共にこの包装フィルムを下方に搬送する横シール機構と、この袋状の包装フィルム内に被包装材料（内容物）を充填する充填機構と、この充填された袋状包装フィルムの充填口を横シールして封止状の包装体とする縦型多列自動包装機であって、
   前記フォーミング機構は、一条若しくは複数条の包装フィルムを巻き付ける一列若しくは複数列の充填パイプと、この巻き付けられた包装フィルムの両端部分を封筒状に重ね合わせながら筒状に成形する一個若しくは複数個のフォーマー部材とを備え、
   前記充填パイプには、重ね合わされた包装フィルム両端部に対して縦シールを施すためにインパルスヒートシールバーが押圧され、この押圧されたインパルスヒートシールバーに相対する充填パイプ部分に対して耐熱性の弾性部材が嵌め込まれていることを特徴とする縦型多列自動包装機の充填パイプ。
3. 前記耐熱性の弾性部材は、シリコンゴムを用いて成ることを特徴とする請求項１と請求項２に記載の充填パイプ。

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