JP2012017133A

JP2012017133A - 確実に横シール部を形成可能な自動包装機械

Info

Publication number: JP2012017133A
Application number: JP2010156622A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Suzuki; 雅芳鈴木
Original assignee: Sanko Machinery Co Ltd
Current assignee: Sanko Machinery Co Ltd
Priority date: 2010-07-09
Filing date: 2010-07-09
Publication date: 2012-01-26

Abstract

【課題】第１横シール装置が横シール部を一層確実に隙間なく形成するための技術を提供する。
【解決手段】自動包装機械１は、フィルム折り返し部５と、縦シールユニット７と、第１横シールユニット８と、第２横シールユニット９と、第３横シールユニット１０と、充填ユニット６と、を備えている。そして、自動包装機械１は、第１横シールユニット８よりも包装フィルム１５の走行方向Aの上流側に配置され、第１横シールユニット８によって形成される横シール部１８に相当する位置で包装フィルム１５を部分的にヒートシールする第３横シールユニット１０を更に備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、確実に横シール部を形成可能な自動包装機械に関する。

この種の技術として、特許文献１は、液体を袋に充填する自動包装機を開示している。本願の図６に示すように、この自動包装機１００は、折り畳みガイド棒１０２と、充填ノズル１０３と、縦シールロール１０４と、第１横シールロール１０５と、第２横シールロール１０６と、を主たる構成として備えている。

包材１０７をロール状とした原反ロール１０８から繰り出した包材１０７は、折り畳みガイド棒１０２によって長手に二つ折りされ、縦シールロール１０４によって両端に縦シールが施されることで、円筒形状となる。円筒形状となった包材１０７は、第１横シールロール１０５によって包装袋形状とされ、包装袋内に充填ノズル１０３を経由して液体が送り込まれる。充填後、第１横シールロール１０５によって包装袋の投入口が封止され、小袋包装形状となる。そして、第１横シールロール１０５によって横シールされた部分は、第２横シールロール１０６によって再度横シールが施されてシール強度が向上する。こうして液体が充填された小袋包装が包材１０７の走行方向に連なった状態で製造される。その後、横シール部分の中央付近にはミシン目切れ込み又は直線切れ込みが施されて所望の包装袋となって自動包装機１００から排出されるようになっている。

特開2008-056261号公報

図７には、一般的な三方型の縦型自動包装機械２００の一部を示している。この縦型自動包装機械２００は、上記特許文献１の自動包装機１００と略同様の構成を有する。即ち、縦型自動包装機械２００は、鉛直方向に延びる充填ノズル２０１と、鉛直方向に並んで配置された縦シール装置２０２、第１横シール装置２０３、第２横シール装置２０４を備えている。

縦シール装置２０２は、平行に並べられた一対のロール２０２ａを備えている。充填ノズル２０１を挟みこむように二つ折りされた包材２０５は、縦シール装置２０２の一対のロール２０２ａの間に通される。各ロール２０２ａには、包材２０５の重ね合わせ部２０６に対して接触可能な円盤形状の大径部２０２ｂが形成されている。この構成で、縦シール装置２０２は、大径部２０２ｂを加熱しつつ、各ロール２０２ａを回転させる。これにより、縦シール装置２０２は、包材２０５を鉛直下方へと送り出すと同時に、包材２０５の重ね合わせ部２０６に縦シール２０７を形成する。

第１横シール装置２０３は、平行に並べられた一対のロール２０３ａを備えている。縦シール装置２０２から送り出された包材２０５は、第１横シール装置２０３の一対のロール２０３ａの間に通される。各ロール２０３ａの外周面２０３ｂには、包材２０５に対して接触可能なシール刃２０３ｃが４つ形成されている。４つのシール刃２０３ｃは、各ロール２０３ａの外周面２０３ｂにおいて、周方向に等間隔に形成されている。各シール刃２０３ｃは、ロール２０３ａのロール軸に対して平行に形成されている。この構成で、第１横シール装置２０３は、シール刃２０３ｃを加熱しつつ、各ロール２０３ａを回転させる。これにより、第１横シール装置２０３は、包材２０５を鉛直下方へと送り出すと同時に、包材２０５に、縦シール２０７に対して直交する横シール２０８を、包材２０５の走行方向において等間隔に形成する。

第２横シール装置２０４は、平行に並べられた一対のロール２０４ａを備えている。第１横シール装置２０３から送り出された包材２０５は、第２横シール装置２０４の一対のロール２０４ａの間に通される。各ロール２０４ａの外周面２０４ｂには、包材２０５に対して接触可能なシール刃２０４ｃが４つ形成されている。４つのシール刃２０４ｃは、各ロール２０４ａの外周面２０３ｂにおいて、周方向に等間隔に形成されている。各シール刃２０４ｃは、ロール２０４ａのロール軸に対して平行に形成されている。この構成で、第２横シール装置２０４は、シール刃２０４ｃを加熱しつつ、各ロール２０４ａを回転させる。これにより、第２横シール装置２０４は、包材２０５を鉛直下方へと送り出すと同時に、包材２０５の横シール２０８を補強する。

充填ノズル２０１は、液体Wを供給するためのパイプである。充填ノズル２０１は、二つ折りされた包材２０５の内側に、鉛直方向に沿って直立した状態で配置される。充填ノズル２０１は、縦シール装置２０２の一対のロール２０２ａの間を通り、下端２０１ａが第１横シール装置２０３の近傍に至るまで延びている。液体Wは、間欠的に所定量ずつ充填ノズル２０１の下端２０１ａから吐出される。充填ノズル２０１の下端２０１ａから吐出された液体Wは、第１横シール装置２０３によって形成された包材２０５の横シール２０８によって受け止められる。このように横シール２０８によって液体Wが受け止められ、液体Wの上方において別の横シール２０８が形成されることで、液体Wは、包材２０５によって密封される。即ち。液体Wは、包材２０５の上下一対の横シール２０８と、縦シール２０７と、折り返し部２０９によって四方を囲まれた状態で、包材２０５によって密封されるようになっている。

さて、本願発明者は、研究開発の一環として、このようにして密封された液体Wの充填量を繰り返し計測してみたところ、液体の充填量に僅かなバラツキがあることを発見した。そして、そのバラツキの主原因を以下の如く突き止めた。

即ち、そのバラツキの主原因は、第１横シール装置２０３によって形成される横シール２０８の不完全さにあった。即ち、そもそものところ、第１横シール装置２０３によって形成される横シール２０８が例え不完全であったとしても、第２横シール装置２０４によってこの横シール２０８が十分に補強されるので、液体Wの漏出といったような問題は起きて来なかった。しかし、本願発明者は、第１横シール装置２０３と第２横シール装置２０４との間の区間において、横シール２０８をじっくり観察してみたところ、特に包材２０５の折り返し部２０９近傍で液体が下方に滲み出ているのを発見したのである。この横シール２０８の不完全さを図７に表現してみたので参照されたい。

以上の課題に鑑み、本願発明の目的は、第１横シール装置が横シール部を一層確実に隙間なく形成するための技術を提供することにある。

本願発明の観点によれば、以下のように構成される自動包装機械が提供される。即ち、前記自動包装機械は、包装フィルムを長手に沿って順次二つ折りする包装フィルム折り込み部と、前記包装フィルム折り込み部によって二つ折りされた前記包装フィルムの端縁部同士にヒートシールを行い縦シール部を形成する縦シール装置と、前記縦シール装置によって筒状となった前記包装フィルムに対し、前記包装フィルムの長手に直交する方向に沿ってヒートシールし横シール部を形成する第１横シール装置と、前記包装フィルムの前記横シール部に再度ヒートシールを施す第２横シール装置と、袋状となった前記包装フィルム内に被充填物としての液体を充填する充填装置と、を備えている。前記第１横シール装置よりも前記包装フィルムの走行方向の上流側に配置され、前記第１横シール装置によって形成される前記横シール部に相当する位置で前記包装フィルムに部分的にヒートシールを行う第３横シール装置を更に備えている。

好ましくは、前記第３横シール装置によって、前記包装フィルム折り込み部によって形成された前記包装フィルムの折り返し部に対しヒートシールを行う。

好ましくは、前記第３横シール装置は、前記包装フィルムを挟む一対のロールを備え、各ロールには、前記包装フィルムに対して接触可能なシール刃が形成されており、前記シール刃は、前記ロールの軸に対して平行に形成されており、前記ロールの軸方向における前記シール刃の長さと形状は、前記包装フィルムの折り返し易さに対する材質特性によって設計する。

好ましくは、前記第３横シール装置の加熱手段であるヒータの温度分布は、前記包装フィルムの折り返し部の近傍で、前記包装フィルムの他の部分と比較してより高温となるように設計されている。

好ましくは、前記第３横シール装置は、前記包装フィルムを挟む一対のロールを備え、各ロールには、前記包装フィルムに対して接触可能なシール刃が形成されており、前記シール刃の前記包装フィルムに対する接触面は、平滑な形状である。

好ましくは、前記第３横シール装置は、前記包装フィルムを挟む一対のロールを備え、各ロールには、前記包装フィルムに対して接触可能なシール刃が形成されており、前記シール刃には、前記包装フィルムの折り返し部に接触可能な第１の刃部と、前記折り返し部と反対側の端部である重ね合わせ部に接触可能な第２の刃部と、が形成されており、前記一対のロールの前記シール刃が向かい合ったとき、前記一対の第１の刃部の間に形成される隙間は、前記一対の前記第２の刃部の間に形成される隙間よりも小さくなるように設定されている。

好ましくは、前記第３横シール装置は、前記包装フィルムを挟む一対のロールを備え、各ロールには、前記包装フィルムに対して接触可能なシール刃が形成されており、前記シール刃には、前記包装フィルムの折り返し部に接触可能な第１の刃部と、前記折り返し部と反対側の端部である重ね合わせ部に接触可能な第２の刃部と、が形成されており、前記充填装置は、前記液体を袋状となった前記包装フィルム内に案内するための充填ノズルを備えており、前記一対のロールの前記シール刃が向かい合ったとき、前記一対のシール刃の間には、前記ロールの軸方向において前記第１の刃部と前記第２の刃部の間で前記充填ノズルを収容可能なノズル収容空間が形成されており、前記一対のシール刃と、前記充填ノズルと、の間の隙間は略均一である。

好ましくは、前記第３横シール装置は、前記第１横シール装置によってヒートシールを行う前に前記包装フィルムの折り返し部に対してヒートシールを行い、当該包装フィルムの前記折り返し部のシール強度を増加させることにより、包装袋内に液体が充填された直後に発生する前記液体の浸み出しを抑止する。

本願発明によれば、前記第１横シール装置が前記横シール部を形成しようとする箇所には既に部分的にヒートシールされていることになる。従って、前記第１横シール装置が前記横シール部をゼロから形成する場合と比較して、前記第１横シール装置が前記横シール部を形成し易くなる。前記第１横シール装置が前記横シール部を形成し易くなるので、前記第１横シール装置が前記横シール部を一層確実に隙間なく形成できるようになる。

図１は、本願発明の一実施形態に係る自動包装機械の正面図である。図２は、自動包装機械の要部の正面図である。図３は、第３横シールユニットの平面図である。図４は、図２のIV-IV線矢視断面図であって、自動包装機械の要部を示す図である。図５は、横シール部の形成過程をハッチングの濃淡で示した図である。図６は、特許文献１の図１に相当する図である。図７は、本願発明の課題説明図である。

以下、図１から図５を参照しつつ、本願発明の一実施形態を説明する。

（自動包装機械１）
図１に示すように、自動包装機械１は、機械本体２と、原反ロール保持部３と、フィルム繰り出し部４と、フィルム折り返し部５（包装フィルム折り込み部）と、充填ユニット６（充填装置）と、縦シールユニット７（縦シール装置）と、第１横シールユニット８（第１横シール装置）と、第２横シールユニット９（第２横シール装置）と、第３横シールユニット１０（第３横シール装置）と、カッター装置１１と、を主たる構成として備えている。自動包装機械１は、更に、制御部１２（制御手段）と、操作部１３（操作手段）と、を備えている。縦シールユニット７と第３横シールユニット１０、第１横シールユニット８、第２横シールユニット９、カッター装置１１は、この順で、鉛直方向の上から下へ向かって並べて配置されている。

（原反ロール保持部３）
原反ロール保持部３は、機械本体２に設けられている。原反ロール保持部３は、原反ロール１４を回転可能に保持する。原反ロール１４は、二点鎖線で示す包装フィルム１５をコイル状にしたものである。原反ロール１４は、原反ロール１４から包装フィルム１５が引き出されることで回転する。原反ロール１４の回転には、ブレーキトルクが付与されている。

（フィルム繰り出し部４）
フィルム繰り出し部４は、原反ロール１４から引き出された包装フィルム１５を機械本体２の上方に至るまで案内する。

（フィルム折り返し部５）
フィルム折り返し部５は、折り畳みガイド棒５ａを有する。折り畳みガイド棒５ａは、鉛直方向に沿って延びる。折り畳みガイド棒５ａの下端部５ｂは、縦シールユニット７と第３横シールユニット１０の間に位置している。フィルム折り返し部５は、折り畳みガイド棒５ａを包装フィルム１５に接触させることで、包装フィルム１５を長手に沿って順次二つ折りする。

（縦シールユニット７）
図２に示す縦シールユニット７は、平行に並べられた一対のロール７ａと、回転駆動手段としてのモータ７ｂと、加熱手段としてのヒータ７ｃと、を備えている。各ロール７ａには、包装フィルム１５に対して接触可能な円盤形状の大径部７ｄが形成されている。モータ７ｂは、ロール７ａを回転駆動する。ヒータ７ｃは、ロール７ａに形成された大径部７ｄを加熱する。制御部１２は、所定の運転パターンに基づいて、モータ７ｂの回転やヒータ７ｃの発熱を制御する。

フィルム折り返し部５によって二つ折りされた包装フィルム１５は、縦シールユニット７の一対のロール７ａの間に通される。そして、縦シールユニット７は、フィルム折り返し部５によって二つ折りされたことで折り重なった端縁部としての重ね合わせ部１６を一対のロール７ａの大径部７ｄで挟持し、大径部７ｄを所定温度に維持し、一対のロール７ａを所定回転数で回転させる。これにより、縦シールユニット７は、包装フィルム１５を鉛直下方へと送り出すと共に、重ね合わせ部１６同士を包装フィルム１５の長手に沿ってヒートシールして縦シール部１７を形成する。

（第１横シールユニット８）
第１横シールユニット８は、平行に並べられた一対のロール８ａと、回転駆動手段としてのモータ８ｂと、加熱手段としてのヒータ８ｃと、を備えている。各ロール８ａの外周面８ｄには、包装フィルム１５に対して接触可能なヒートシール刃８ｅが４つ形成されている。４つのヒートシール刃８ｅは、各ロール８ａの外周面８ｄにおいて、周方向に等間隔に形成されている。各ヒートシール刃８ｅは、ロール８ａの軸に対して平行に形成されている。モータ８ｂは、ロール８ａを回転駆動する。ヒータ８ｃは、４つのヒートシール刃８ｅを加熱する。制御部１２は、所定の運転パターンに基づいて、モータ８ｂの回転やヒータ８ｃの発熱を制御する。

縦シールユニット７によって筒状となった包装フィルム１５は、第１横シールユニット８の一対のロール８ａの間に通される。そして、第１横シールユニット８は、包装フィルム１５をヒートシール刃８ｅで挟持し、ヒートシール刃８ｅを所定温度に維持し、一対のロール８ａを所定回転数で回転させる。これにより、第１横シールユニット８は、包装フィルム１５を鉛直下方に送り出すと共に、包装フィルム１５を、包装フィルム１５の長手に直交する方向に沿ってヒートシールして横シール部１８を形成する。

なお、各ロール８ａには、一対のロール８ａの間の軸間距離を一定に維持するためのフランジ８ｆが形成されている。

（第２横シールユニット９）
第２横シールユニット９は、平行に並べられた一対のロール９ａと、回転駆動手段としてのモータ９ｂと、加熱手段としてのヒータ９ｃと、を備えている。各ロール９ａの外周面９ｄには、包装フィルム１５に対して接触可能なヒートシール刃９ｅが４つ形成されている。４つのヒートシール刃９ｅは、各ロール９ａの外周面９ｄにおいて、周方向に等間隔に形成されている。各ヒートシール刃９ｅは、ロール９ａの軸に対して平行に形成されている。モータ９ｂは、ロール９ａを回転駆動する。ヒータ９ｃは、４つのヒートシール刃９ｅを加熱する。制御部１２は、所定の運転パターンに基づいて、モータ９ｂの回転やヒータ９ｃの発熱を制御する。

第１横シールユニット８から送り出された包装フィルム１５は、第２横シールユニット９の一対のロール９ａの間に通される。そして、第２横シールユニット９は、包装フィルム１５をヒートシール刃９ｅで挟持し、ヒートシール刃９ｅを所定温度に維持し、一対のロール９ａを所定回転数で回転させる。これにより、第２横シールユニット９は、包装フィルム１５を鉛直下方に送り出すと共に、第１横シールユニット８によって形成された横シール部１８において包装フィルム１５を再度、ヒートシールして横シール部１８を補強する。

なお、各ロール９ａには、一対のロール９ａの間の軸間距離を一定に維持するためのフランジ９ｆが形成されている。

（充填ユニット６）
図１及び図２に示すように、充填ユニット６は、被充填物としての液体L（例えば、醤油や医薬品、飲料スープなど）を所望の流量で供給可能なポンプ６ａと、充填ノズル６ｂと、を備えている。充填ノズル６ｂは、縦シールユニット７によって筒状となった包装フィルム１５の内側に、鉛直方向に沿って直立した状態で配置される。充填ノズル６ｂは、縦シールユニット７の一対のロール７ａの間を通り、下端部６ｃが第１横シールユニット８の近傍に至るまで延びている。充填ノズル６ｂは、ポンプ６ａから吐出された液体Lを、縦シールユニット７によって筒状となった包装フィルム１５の内側へと案内して吐出する。制御部１２は、所定の運転パターンに基づいて、ポンプ６ａの吐出を制御する。

本実施形態において、液体Lは、間欠的に所定量ずつ、充填ノズル６ｂの下端部６ｃから吐出される。充填ノズル６ｂの下端部６ｃから吐出された所定量の液体Lは、第１横シールユニット８によって形成された包装フィルム１５の横シール部１８によって受け止められて充填される。換言すれば、充填ユニット６は、第１横シールユニット８によって横シール部１８が形成されたことで袋状となった包装フィルム１５内に所定量の液体Lを充填する。このように横シール部１８によって所定量の液体Lが受け止められ、なおかつ、受け止められた所定量の液体Lの上方において別の横シール部１８が形成されることで、所定量の液体Lは、包装フィルム１５によって密封された状態となる。即ち、所定量の液体Lは、包装フィルム１５の上下一対の横シール部１８と、縦シール部１７と、フィルム折り返し部５によって包装フィルム１５が二つ折りされたときに形成された包装フィルム１５の折り目のある端部としての折り返し部１９によって四方を囲まれた状態で、包装フィルム１５によって密封されるようになっている。

なお、このように所定量の液体Lが、包装フィルム１５の上下一対の横シール部１８と、縦シール部１７と、折り返し部１９によって四方を囲まれた状態で包装フィルム１５によって密封されるスタイルは「三方タイプ」と称されている。これに対し、折り返し部１９に対しても縦シール部１７と同等の縦シール部を形成することで、液体Lが、包装フィルム１５の上下一対の横シール部１８と、縦シール部１７と、折り返し部１９に形成されたもう一つの縦シール部によって四方を囲まれた状態で包装フィルム１５によって密封されるスタイルは「四方タイプ」と称されている。

（第３横シールユニット１０）
図１に示すように、本実施形態では、第１横シールユニット８よりも包装フィルム１５の走行方向Aの上流側に第３横シールユニット１０が配置されている。即ち、第３横シールユニット１０は、第１横シールユニット８の上方に配置されている。詳しくは、第３横シールユニット１０は、縦シールユニット７と第１横シールユニット８との間に配置されている。

図２及び図３に示すように、第３横シールユニット１０は、平行に並べられた一対のロール１０ａと、回転駆動手段としてのモータ１０ｂと、加熱手段としてのヒータ１０ｃと、を備えている。各ロール１０ａの外周面１０ｄには、包装フィルム１５に対して接触可能なヒートシール刃１０ｅ（シール刃）が４つ形成されている。４つのヒートシール刃１０ｅは、各ロール１０ａの外周面１０ｄにおいて、周方向に等間隔に形成されている。各ヒートシール刃１０ｅは、ロール１０ａの軸に対して平行に形成されている。モータ１０ｂは、ロール１０ａを回転駆動する。ヒータ１０ｃは、４つのヒートシール刃１０ｅを加熱する。制御部１２は、所定の運転パターンに基づいて、モータ１０ｂの回転やヒータ１０ｃの発熱を制御する。

図３に示すように、ヒートシール刃１０ｅは、包装フィルム１５の重ね合わせ部１６（包装フィルム１５の折り目のない端部）に対して接触可能な重ね合わせシール刃部１０ｆと、包装フィルム１５の折り返し部１９（包装フィルム１５の折り目のある端部）に対して接触可能な折り返しシール刃部１０ｇと、を有している。重ね合わせシール刃部１０ｆと折り返しシール刃部１０ｇとの間には、切り欠き１０ｈが形成されている。この切り欠き１０ｈは、包装フィルム１５に対して接触不能である。各ロール１０ａのヒートシール刃１０ｅが対向したとき、対向する一対の重ね合わせシール刃部１０ｆは、包装フィルム１５の重ね合わせ部１６を挟持する。同様に、各ロール１０ａのヒートシール刃１０ｅが対向したとき、対向する一対の折り返しシール刃部１０ｇは、包装フィルム１５の折り返し部１９を挟持する。一方で、各ロール１０ａのヒートシール刃１０ｅが対向したとき、対向する一対の切り欠き１０ｈの間には、各ヒートシール刃１０ｅと充填ユニット６の充填ノズル６ｂとの物理的な干渉を回避するためのノズル収容空間１０ｉが形成される。ノズル収容空間１０ｉには、充填ノズル６ｂが収容される。ノズル収容空間１０ｉ（切り欠き１０ｈ）の形状は、図３に示す四角形状に限らず、円形や楕円形、多角形（切り欠き１０ｈが台形或いは三角形）等も採用可能である。換言すれば、ノズル収容空間１０ｉは、包装フィルム１５の走行方向に沿ってみたとき、四角形状又は円形状、楕円形状、多角形状の何れかの形状に形成される。例えば、ノズル収容空間１０ｉの形状を充填ノズル６ｂの表面から等間隔離れてこれに沿った円形或いは楕円形或いは多角形等の形状とし、シール刃が充填ノズル６ｂの表面及び充填ノズル６ｂ内の原料に与える熱影響を均一とする。要するに、一対のヒートシール刃１０ｅと、充填ノズル６ｂと、の間の隙間は略均一とすることが好ましい。または、製作コストを優先する場合は、上記と比較して加工が容易な四角形状とする。

また、重ね合わせシール刃部１０ｆと折り返しシール刃部１０ｇの長さ、位置について説明する。上記は包装フィルム１５の折り畳み易さ（包装フィルム１５自身のコシの強さ、包装フィルム１５自身の弾力性）によって決める。折り畳み難ければ、包装フィルム１５に当たる第３横シールユニット１０のヒートシール刃１０ｅの面積は大きくする必要がある。なぜなら、第３横シールユニット１０によって施されたヒートシールは、包装フィルム１５の長手に直交する方向における中央から剥がれ始めるからである。要するに、ロール１０ａの軸方向におけるヒートシール刃１０ｅ（特に、折り返しシール刃部１０ｇ）の長さと形状は、包装フィルム１５の折り返し易さに対する材質特性によって設計する。ここで、「長さ」はロール１０ａの軸方向における長さである。また、基本は、折り返しシール刃部１０ｇのみでも構成可能である。

また、包装フィルム１５の折り返し部１９に当接する折り返しシール刃部１０ｇ部分のシール強度を強くする工夫を追加してもよい。折り返しシール刃部１０ｇの部分で特に高熱でシールできるように、ヒータ１０ｃの温度分布を設計する。具体的には、ヒータ１０ｃ内部のコイルの巻線密度が折り返しシール刃部１０ｇの部分で高密度であるように設計してあるヒータ１０ｃを使用することで部分的に高熱になる。即ち、第３横シールユニット１０のヒータ１０ｃの温度分布は、包装フィルム１５の折り返し部１９の近傍で、包装フィルム１５の他の部分（例えば重ね合わせ部１６）と比較してより高温となるように設計される。

また、包装フィルム１５の折り返し部１９に当接する折り返しシール刃部１０ｇ部分のシール強度を強くする別の工夫を追加してもよい。包装フィルム１５の折り返し部１９に当接するヒートシール刃１０ｅの折り返しシール刃部１０ｇを、この部分だけ微小に高くすることで折り返しシール刃部１０ｇ同士の当たりが強くなり、より高圧で包装フィルム１５が挟み込まれシール強度を強くすることができる。換言すれば、一対のロール１０ａのヒートシール刃１０ｅが向かい合ったとき、一対の折り返しシール刃部１０ｇ（第１の刃部）の間に形成される隙間は、一対の重ね合わせシール刃部１０ｆ（第２の刃部）の間に形成される隙間よりも小さくなるように設定される。

また、包装フィルム１５の折り返し部１９に当接する折り返しシール刃部１０ｇは、ベタ目であることが望ましい。折り返しシール刃部１０ｇに模様となる溝がある場合、ベタ目でシールした場合と比べて、溝が包装袋間の原料移動の要因となってしまう可能性がわずかでもあるため。例：縦溝→包装フィルム１５の折り返し部１９と重なってしまう。横溝→包装フィルム１５の折り返し部１９から横溝模様部分に液経路ができる。換言すれば、ヒートシール刃１０ｅの包装フィルム１５に対する接触面は、へこみ又は突起無き平滑な形状とする。

そして、縦シールユニット７によって筒状となった包装フィルム１５は、第３横シールユニット１０の一対のロール１０ａの間に通される。そして、第３横シールユニット１０は、包装フィルム１５をヒートシール刃１０ｅで挟持し、ヒートシール刃１０ｅを所定温度に維持し、一対のロール１０ａを所定回転数で回転させる。これにより、第３横シールユニット１０は、包装フィルム１５を鉛直下方に送り出すと共に、包装フィルム１５を、第１横シールユニット８によって形成される横シール部１８に相当する位置で、部分的にヒートシールし、重ね合わせ部１６に対して一部が重複する重ね合わせ事前シール部１８ａと、折り返し部１９に対して一部が重複する折り返し事前シール部１８ｂと、を形成する。重ね合わせ事前シール部１８ａと折り返し事前シール部１８ｂは、図２に示すように相互に若干離れた位置に形成されるので、充填ユニット６の充填ノズル６ｂの下端部６ｃよりも包装フィルム１５の走行方向Aの上流側で包装フィルム１５を部分的にヒートシールしたとしても、縦シールユニット７によって筒状となった包装フィルム１５内への液体Lの充填は阻害されることがない。

なお、各ロール１０ａには、一対のロール１０ａの間の軸間距離を一定に維持するためのフランジ１０ｊが形成されている。

（カッター装置１１）
カッター装置１１は、第１横シールユニット８と第２横シールユニット９によって形成された横シール部１８に切れ目を入れる。制御部１２は、所定の運転パターンに基づいて、カッター装置１１の動作を制御する。

（制御部１２）
制御部１２は、中央演算処理器としてのCPU（Central Processing Unit）と記憶装置としてのRAM（Random Access Memory）、ROM（Read Only Memory）を備える。ROMには、制御プログラムと、複数の運転パターンと、が記憶されている。CPUは、ROMから制御プログラムと、選択された運転パターンと、を読み込んで実行する。

（操作部１３）
操作部１３は、例えばタッチパネルやキーボードなどから構成されている。操作部１３を操作することで、自動包装機械１の作業員は、制御部１２のROMに記憶されている複数の運転パターンから任意の運転パターンを選択し、CPUに実行させることができる。

（作動）
次に、図１及び図４、図５を参照しつつ、自動包装機械１の作動を説明する。

大まかな流れとしては、原反ロール１４から引き出された包装フィルム１５は、フィルム繰り出し部４によって機械本体２の上方に至るまで案内される。フィルム繰り出し部４によって機械本体２の上方に至るまで案内された包装フィルム１５は、鉛直下向きへと走行方向を変更した上で、フィルム折り返し部５によって長手に沿って順次二つ折りされる。フィルム折り返し部５によって二つ折りされた包装フィルム１５は、縦シールユニット７の一対のロール７ａの間、第３横シールユニット１０の一対のロール１０ａの間、第１横シールユニット８の一対のロール８ａの間、第２横シールユニット９の一対のロール９ａの間を順に通る。その後、包装フィルム１５は、カッター装置１１によって切断され、個々の包装パッケージが自動包装機械１から排出される。

詳しくは、図５に示すように、包装フィルム１５は、縦シールユニット７によって縦シール部１７が形成されることで筒状となる。次に、包装フィルム１５は、第３横シールユニット１０によって重ね合わせ事前シール部１８ａと折り返し事前シール部１８ｂが形成される。次に、包装フィルム１５は、第１横シールユニット８によって横シール部１８が形成される。横シール部１８は、重ね合わせ事前シール部１８ａと折り返し事前シール部１８ｂに対して重複して形成される。横シール部１８は、重ね合わせ事前シール部１８ａと折り返し事前シール部１８ｂを包含する。こうして第１横シールユニット８によって包装フィルム１５に横シール部１８が形成され、包装フィルム１５が袋状となると、充填ユニット６の充填ノズル６ｂの下端部６ｃから所定量の液体Lが吐出される。所定量の液体Lは、図４に示すように横シール部１８によって受け止められる。横シール部１８によって受け止められた所定量の液体Lは、第１横シールユニット８の一対のロール８ａの間を通過する。液体Lよりも包装フィルム１５の上流側において、包装フィルム１５には別の横シール部１８が第１横シールユニット８によって形成される。これにより、所定量の液体Lが包装フィルム１５によって上下左右に密封されることになる。第１横シールユニット８によって包装フィルム１５に形成された横シール部１８は、第２横シールユニット９によって補強される。その後、包装フィルム１５に形成された横シール部１８の位置において、カッター装置１１が包装フィルム１５を切断し、個別の包装パッケージに切り分ける。

特に、第３横シールユニット１０は、第１横シールユニット８によってヒートシールを行う前に包装フィルム１５の折り返し部１９に対してヒートシールを行い、当該包装フィルム１５の折り返し部１９のシール強度を増加させることにより、包装袋内に液体Lが充填された直後に発生する液体Lの浸み出しを抑止することに特徴がある。

以上に、本願発明の好適な実施形態を説明した。上記実施形態に係る自動包装機械１は、要するに、以下の特徴を有している。

第１に、自動包装機械１は、フィルム折り返し部５と、縦シールユニット７と、第１横シールユニット８と、第２横シールユニット９と、第３横シールユニット１０と、充填ユニット６と、を備えている。そして、自動包装機械１は、第１横シールユニット８よりも包装フィルム１５の走行方向Aの上流側に配置され、第１横シールユニット８によって形成される横シール部１８に相当する位置で包装フィルム１５を部分的にヒートシールする第３横シールユニット１０を更に備えている。以上の構成によれば、第１横シールユニット８が横シール部１８を形成しようとする箇所には既に部分的にヒートシールされていることになる。従って、第１横シールユニット８が横シール部１８をゼロ（全く形成されていない状態）から形成する場合と比較して、第１横シールユニット８が横シール部１８を形成し易くなる。第１横シールユニット８が横シール部１８を形成し易くなるので、第１横シールユニット８が横シール部１８を一層確実に隙間なく形成できるようになる。

第２に、第３横シールユニット１０は、包装フィルム１５を、包装フィルム１５の長手に直交する方向における端部（重ね合わせ部１６又は折り返し部１９に相当。）で、ヒートシールする。即ち、包装フィルム１５の端部は、包装フィルム１５の端部以外の部分と比較して、ヒートシールし難いという傾向がある。これに対し、第３横シールユニット１０は、包装フィルム１５を端部でヒートシールする構成である。従って、以上の構成によれば、第１横シールユニット８が横シール部１８を一層満遍なく形成できるようになる。

第３に、第３横シールユニット１０は、包装フィルム１５を、フィルム折り返し部５によって二つ折りされたことで形成された包装フィルム１５の折り目の近傍部分である折り返し部１９で、ヒートシールする。即ち、包装フィルム１５の折り返し部１９は、包装フィルム１５自身の弾力性（変形に抗して、原形に復しようとする性質）により特にヒートシールし難い。これに対し、第３横シールユニット１０は、包装フィルム１５を折り返し部１９でヒートシールする構成である。従って、以上の構成によれば、第１横シールユニット８が横シール部１８を一層満遍なく形成できるようになる。

第４に、第３横シールユニット１０は、包装フィルム１５を、包装フィルム１５の長手に直交する方向における両端部（重ね合わせ部１６及び折り返し部１９に相当。）で、ヒートシールする。即ち、包装フィルム１５の両端部は、包装フィルム１５の両端部以外の部分と比較して、ヒートシールし難いという傾向がある。これに対し、第３横シールユニット１０は、包装フィルム１５を両端部でヒートシールする構成である。従って、以上の構成によれば、第１横シールユニット８が横シール部１８を一層満遍なく形成できるようになる。

以上に説明した実施形態は、例えば以下のように変更することができる。

即ち、上記実施形態では、所定量の液体Lが、包装フィルム１５の上下一対の横シール部１８と、縦シール部１７と、折り返し部１９によって四方を囲まれた状態で包装フィルム１５によって密封されるスタイルである「三方タイプ」が採用されている。しかし、これに代えて、前述した「四方タイプ」を採用しても、上記の各技術アイデアは夫々有益に奏功される。

また、充填ユニット６は、液体Lを、間欠的に所定量ずつ、充填ノズル６ｂの下端部６ｃから吐出することとした。しかし、これに代えて、充填ユニット６は、液体Lを、連続的に所定流量で、充填ノズル６ｂの下端部６ｃから吐出するようにしてもよい。この場合、第１横シールユニット８のヒートシール刃８ｅが包装フィルム１５内に充填されている液体Lを逐次、押し分ける、所謂液中シール式となる。

１自動包装機械
２機械本体
３原反ロール保持部
４フィルム案内部
５フィルム折り返し部（フィルム折り込み部）
６充填ユニット（充填装置）
６ｂ充填ノズル
７縦シールユニット（縦シール装置）
８第１横シールユニット（第１横シール装置）
９第２横シールユニット（第２横シール装置）
１０第３横シールユニット（第３横シール装置）
１０ａロール
１０ｅヒートシール刃（シール刃）
１０ｆ重ね合わせシール刃部（第２の刃部）
１０ｇ折り返しシール刃部（第１の刃部）
１１カッター装置
１２制御部（制御手段）
１３操作部（操作手段）
１４原反ロール
１５包装フィルム
１６重ね合わせ部（端部）
１７縦シール部
１８横シール部
１９折り返し部（端部）
L 液体（被充填物）

Claims

包装フィルムを長手に沿って順次二つ折りする包装フィルム折り込み部と、
前記包装フィルム折り込み部によって二つ折りされた前記包装フィルムの端縁部同士にヒートシールを行い縦シール部を形成する縦シール装置と、
前記縦シール装置によって筒状となった前記包装フィルムに対し、前記包装フィルムの長手に直交する方向に沿ってヒートシールし横シール部を形成する第１横シール装置と、
前記包装フィルムの前記横シール部に再度ヒートシールを施す第２横シール装置と、
袋状となった前記包装フィルム内に被充填物としての液体を充填する充填装置と、
を備えた自動包装機械であって、
前記第１横シール装置よりも前記包装フィルムの走行方向の上流側に配置され、前記第１横シール装置によって形成される前記横シール部に相当する位置で前記包装フィルムに部分的にヒートシールを行う第３横シール装置を更に備えた、
自動包装機械。
請求項１に記載の自動包装機械であって、
前記第３横シール装置によって、前記包装フィルム折り込み部によって形成された前記包装フィルムの折り返し部に対しヒートシールを行う、
自動包装機械。
請求項１に記載の自動包装機械であって、
前記第３横シール装置は、前記包装フィルムを挟む一対のロールを備え、
各ロールには、前記包装フィルムに対して接触可能なシール刃が形成されており、
前記シール刃は、前記ロールの軸に対して平行に形成されており、
前記ロールの軸方向における前記シール刃の長さと形状は、前記包装フィルムの折り返し易さに対する材質特性によって設計する、
自動包装機械。
請求項１に記載の自動包装機械であって、
前記第３横シール装置の加熱手段であるヒータの温度分布は、前記包装フィルムの折り返し部の近傍で、前記包装フィルムの他の部分と比較してより高温となるように設計されている、
自動包装機械。
請求項１に記載の自動包装機械であって、
前記第３横シール装置は、前記包装フィルムを挟む一対のロールを備え、
各ロールには、前記包装フィルムに対して接触可能なシール刃が形成されており、
前記シール刃の前記包装フィルムに対する接触面は、平滑な形状である、
自動包装機械。
請求項１に記載の自動包装機械であって、
前記第３横シール装置は、前記包装フィルムを挟む一対のロールを備え、
各ロールには、前記包装フィルムに対して接触可能なシール刃が形成されており、
前記シール刃には、前記包装フィルムの折り返し部に接触可能な第１の刃部と、前記折り返し部と反対側の端部である重ね合わせ部に接触可能な第２の刃部と、が形成されており、
前記一対のロールの前記シール刃が向かい合ったとき、前記一対の第１の刃部の間に形成される隙間は、前記一対の前記第２の刃部の間に形成される隙間よりも小さくなるように設定されている、
自動包装機械。
請求項１に記載の自動包装機械であって、
前記第３横シール装置は、前記包装フィルムを挟む一対のロールを備え、
各ロールには、前記包装フィルムに対して接触可能なシール刃が形成されており、
前記シール刃には、前記包装フィルムの折り返し部に接触可能な第１の刃部と、前記折り返し部と反対側の端部である重ね合わせ部に接触可能な第２の刃部と、が形成されており、
前記充填装置は、前記液体を袋状となった前記包装フィルム内に案内するための充填ノズルを備えており、
前記一対のロールの前記シール刃が向かい合ったとき、前記一対のシール刃の間には、前記ロールの軸方向において前記第１の刃部と前記第２の刃部の間で前記充填ノズルを収容可能なノズル収容空間が形成されており、
前記一対のシール刃と、前記充填ノズルと、の間の隙間は略均一である、
自動包装機械。
請求項１〜７の何れかに記載の自動包装機械であって、
前記第３横シール装置は、前記第１横シール装置によってヒートシールを行う前に前記包装フィルムの折り返し部に対してヒートシールを行い、当該包装フィルムの前記折り返し部のシール強度を増加させることにより、包装袋内に液体が充填された直後に発生する前記液体の浸み出しを抑止する、
自動包装機械。