JPH0771964B2

JPH0771964B2 - 充填包装に於る液排除シール方法並びにシール機構

Info

Publication number: JPH0771964B2
Application number: JP1294200A
Authority: JP
Inventors: 義雄前嶋
Original assignee: 中央包装機株式会社
Priority date: 1989-11-13
Filing date: 1989-11-13
Publication date: 1995-08-02
Anticipated expiration: 2010-08-02
Also published as: JPH03162228A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は液体を含む内容物を充填する包装機に於てシー
ル部の液を排除しながらシールする方法並びにそのため
の機構に関するものである。

（従来の技術）食品その他の内容物を、連続供給される筒状体中に充填
しながらシールする機械装置は公知である。この種の装
置では、通常各１個の熱溶着手段と切離し手段が設けら
れており両手段は同一箇所（実公昭58-40009号）に、或
いは相互に離れて設けられる。

（技術的課題）ところで前記装置により液体を含んだ内容物の充填包装
を行なう場合、筒状体を両面から挾んでも通常の方法で
は毛細管現象により内部に液が残る問題がある。この液
が残存している部分に対して複数本の線による加熱シー
ルを実施すると、シールされた線の間に液が残り、切離
しの際にこれがにじみ出す欠点を生じた。

この漏液は包装製品やカッタを汚すほか、カッタの切れ
味を早期に悪化させる問題を起す。

前記線シールに替えて帯状の所謂べたシールにすると、
液体の逃げ場がないため加熱によって発泡状となり、著
しく美感を損ねると同時にシールの強度をも減少させ、
加えて放熱の悪さから、カット作業時に刃に樹脂が付着
する糸引き現象を起し、作業の能率や品質を低下させる
ことになった。

これに対し、加熱シール部材を２次曲面のものに交換し
たところ、フラットなべたシールほどではないが、しか
し若干の発泡現象が残り、カット作業の糸引き現象も消
えなかった。結局これらの問題は高温ヒートシールによ
るべたシールについて起きており、袋内面の液分が或る
量以上残存している状態で高温シールを行なう場合に
は、必ず生ずると考えられる。

本発明は前記の知見に基づいてなされたもので、その目
的は液体を含む内容物を充填包装する場合に、シール部
から液を効果的に排除することができ、発泡現象を生じ
させることがない、高品質のシールが行なえる充填包装
機に於る液排除シール方法並びにシール機構を提供する
ことにある。

（技術的手段）前記目的は、熱溶着性の樹脂よりなる連続した筒状体が
長手方向へ供給される過程で、液体を含む内容物の筒状
体内への充填と、筒状体の幅方向へのシールとがなされ
る充填包装に於て、内容物が充填された筒状体を両面か
ら挾み偏平化する工程と、偏平化した筒状体の両面を幅
方向へさらに加圧し、該加圧部を中心として、内部の液
を上下に押し分けることにより両面の樹脂を密着させる
液排除工程と、該工程を経て密着している樹脂に正規の
加熱溶着を生じさせるための設定温度よりも低い温度で
熱溶着を行なう仮シール工程と、該工程から袋長さ分だ
け下方の位置にて前記仮シール部分に対して前記設定温
度で熱溶着を行なう本シール工程を経ることによって達
成される。

前記方法の実施には前記充填包装に於て上から下へ向か
う供給経路の上位に位置し、筒状体へ両側から接離可能
に設けられた一対のしごきロールと、供給経路の中位に
位置し、前記ロール対と同様に筒状体へ両側から接離可
能に設けられ、筒状体に対して突出した曲面加圧部と、
これに対向配置された、該加圧部の加圧力により弾性変
形する弾性加圧部並びに曲面加圧部を樹脂に正規の加熱
溶着を生じさせるための設定温度よりも低い温度で加熱
するヒータとからなる仮シール手段と、供給経路の下位
に袋長さ分だけ離れて位置し、同様に筒状体へ両側から
接離可能に設けられ、前記仮シール部分に対して設定温
度で加熱するヒータを備えた本シール手段を設けた構成
のシール機構によるのが望ましい。

本発明で筒状体内に充填すべき内容物は、純粋に液体の
みからなるもの、液体と固体とが混合したもの、流動状
のもの、或いは固体から液体が侵出する性質のもの、な
どで、シール部分に液体の影響が及び易いものが対象と
なる。

（実施例）以下図面を参照して説明する。

本発明方法を実施する例示の充填包装機は第１図、第２
図に示されており、熱溶着性からなるフィルム、シート
のロールＲを機体１に内蔵し、それを機体正面の上部に
引出し、導板２によりほぼ反転し、内容物の充填手段を
兼ねた筒状ガイド体３の周囲に巻付け、合わさった両側
端をヒートシール部４で溶着することにより筒状体Ｒ′
を成形する機能を有する。さらに、正面上部から下部へ
筒状体Ｒ′を供給する経路に沿って、筒状体内に液体を
含む内容物Ｎの液を排除しながら筒状体Ｒ′を定間隔に
シールし、包装製品Ｒ″とする液排除シール機構が設け
られている。

次にこのような充填包装機について実施すべき本発明の
液排除シール方法を説明する。第３図乃至第６図にその
工程が示されており、Ｉは偏平化工程、IIは液排除工
程、IIIは仮シール工程、IVは本シール工程そしてＶは
カット工程を示す。

偏平化工程Ｉでは筒状体Ｒ′がその供給経路に沿って下
方へ移動して来ると、第３図に示された包装機の通常停
止位置で筒状体Ｒ′に対し前後両面から挾んで圧迫力を
加える。その結果筒状体Ｒ′は内容物Ｎの液分が薄い膜
状に残った状態で両面が合わさり、大気圧で押され偏平
な状態を保つ。偏平化の手段としては、筒状体Ｒ′の
両面を押えること、筒状体に接離可能なことを満すも
のが使用されるが、特に回転するロール５、６を使用す
ると擦り傷がつかず送り作用も円滑なので理想的であ
る。

液排除工程IIは偏平化された筒状体Ｒ′のシール部分を
さらに加圧して、内部に残存している液を可能な限り減
少させ、両面の樹脂を密着させる工程である（第４
図）。液の排除には筒状体Ｒ′の幅方向に、単に強い押
力で圧力を集中させるだけでは不十分で液の逃げ場を与
えなければならない。これが本発明にあって、加圧部を
中心として上下に液を押し分ける理由である。この押し
分け方法を実施するには円筒曲面を持った部材を少なく
とも１個用いる必要がある。平面に対して円弧を接触さ
せることが一つの例であるが、この組合せによると、平
面の側を弾性材料で形成し弾力と加圧力を変えたときに
接触面の幅が変わるので、これでシールの幅も調節乃至
設定できる。

仮シール工程IIIは、前記液排除がなされた加圧部分に
対して、筒状体構成樹脂の溶着が可能な最低限度付近の
温度での加熱を行なうもので、べたシールでも線シール
でも良いが、後述の本シールとの関係上この工程ではべ
たシールとするのが良い。低温でも所要のシール強度を
得やすく、また樹脂間に極く微量の液が残っていたとし
てもこれを発泡させることがないからである。液体を含
む内容物Ｎの筒状体内への最初の充填は、この仮シール
の完了後に行なわれる。なお、仮シールは前記の液排除
と同時的に行なうのが最良であり、可能な限り液が排除
されたシール部を低温加熱するため、シール部に何の異
状を引き起こすこともない好結果が得られる。

本シール工程IVは前記仮シール部分について正規の温度
（設定温度）による加熱溶着を実施する工程であり、こ
の工程と前工程IIIとの間隔は、包装製品Ｒ″の高さつ
まり下シールから上シールの長さ離されている。筒状体
Ｒ′は仮シールから本シールの位置へ前記長さだけ移動
させられるが、夫々の位置で両シール作業は同時に行な
うことができる（第４図）。かくして筒状体Ｒ′は包装
製品Ｒ″の長さごとに間欠的に下方へ移送される。本シ
ールは、仮シールのべたシールに対して線シールとする
のが良く、これによりシール強度が増し、美観も良くな
る。

カット工程Ｖは、下部及び上部が本シールされた包装製
品Ｒ″の上部本シール部分を幅方向へ切離し、１個の製
品とする工程である。カットは線シールを本シールで行
なう場合べたシール部分に対して実施する。このため熱
の影響もなく綺麗なカット面が得られ、液のにじみも起
らない。

カット工程も本シール工程と同時的に進行させることが
でき（第４図）、１個ずつ切離され包装製品Ｒ″となる
（第５図）。

なおカット工程Ｖが終ると同時に上部の次の仮シール工
程IIIも終了させることができ（第４図、第５図）、仮
シールより上位の筒状体内には次の内容物が充填され、
したがってその荷重が仮シール部にかかる。そこで該荷
重を一部負担する対策を講じると（第５図VI）、特に高
温の液体を充填した場合、冷めにくく不安定な状態にあ
る仮シール部を偏平化に伴って生じる内圧から守り、ま
た内容量の安定化を図ることができる。

機構以上のような液排除シール方法の実施に直接使用するシ
ール機構は第７図以下に具体的に示されている。

第１図ないし第12図に於て、５、６は供給経路の上位に
位置し、筒状体Ｒ′の両側に接触加圧かつ離間可能に設
けられた一対のしごきロールであり、筒状体Ｒ′を前後
から挾圧し偏平化する工程Ｉを担当する。

７、８は前記偏平化工程Ｉと後記仮シール工程IIとの間
に配置され前記対策VIを行なう一対の袋規制板であり、
筒状体内に内容物が充填されるときに筒状体Ｒ′に前後
両面から接近してその荷重を一部負担するように接離可
能に設けられ、上部から外方へ傾斜した支え面を有す
る。９は液面監視の容量センサを示す。

10は仮シール手段で、供給経路の中位に位置しており、
筒状体Ｒ′に対して突出した円筒曲面を持つ曲面加圧部
11と、これに対向配置された弾性加圧部12とを備え、曲
面加圧部11の側に、これを筒状体樹脂の溶着が可能な最
低限付近の温度で加熱しべたシールするヒータ13を備え
ている。曲面加圧部11は最大限本シールと同じ幅で仮シ
ールが可能な上下幅と、筒状体Ｒ′の全幅以上の長さを
持っており、弾性加圧部12はそれよりやや広目の幅を持
っていて、曲面加圧部11の加圧力により弾性変形させる
ためシリコンゴムのような弾性材料により形成される。
両加圧部11、12の形態は第９図に示されているが、この
平面と凸面の組合せのほか、第10図のように凸面同士を
突き合せても良く、この場合筒状体Ｒ′に対する加圧力
はより強くなる。なお、加圧時弾性加圧部12は曲面加圧
部11の曲面形状に倣って凹む。14は曲面加圧部11を取付
けたシール台、15は弾性加圧部12を取付けたシール台
で、調整ばね16によってシール圧力が変えられる。17、
18は両加圧部の支持杆で、筒状体Ｒ″へ接触、離間のた
めのシリンダ機構によって作動する。19は仮シール部カ
バーを示す。

20は本シール手段であり、供給経路の下位に位置し、か
つ製品としての袋の長さに応じて位置を変えるため昇降
フレーム21に取付けられており、筒状体樹脂を所定の設
定温度で線状に本シールするために加熱する線シール部
22とヒータ23をシール台24に備え、これを供給経路を挾
んで対向する位置に弾性受部25を有する受シール台26を
備え、さらにその受部25は中央にスリットを有していて
そこから鋸歯形刃物等よりなるカット手段27が相手スリ
ット27′に向って出没するように設けられている。昇降
フレーム21は前後の基盤21a、21bと左右の支持杆21c、2
1dとからなる。28は受シール台26に作用する調整ばね、
29₁、29₂は本シール作動用のシリンダ機構で、フレーム
前面と機体側に夫々設けられている。30は本シール部に
冷却エアを噴射するブロワ、31は冷却エアの反射板を示
す。

また、32は昇降フレーム21の一側に固定されためねじ筒
で、上下にナット33を有し、機体正面の側部に取付けら
れたおねじ杆34と螺合し、該杆34の回転によりフレーム
ごと昇降する。35はおねじ杆駆動用のギア組、36は駆動
軸でハンドル37を取付けて操作される。38はおねじ杆34
の上端に設けた係合溝、39はそれに係合し、おねじ杆34
を固定する止軸、40はめねじ筒32に設けた指針、41はそ
の指示めもりで、機体側に設けられている。42はフレー
ム21の他側43を支えるガイド部材、また44は昇降フレー
ム21部分の全体を囲むカバーで、供給経路部分に開口45
を有する。なお第12図に於て46、47は受シール台26とカ
ット手段27の支持板で、シリンダ軸48₁により支持杆21
c、21dに沿って前後し、ヒータ側支持板49はそのシリン
ダ軸48₂により作動する。また50は機体側面に設けられ
た制御パネルを示す。

（作用）以上の構成に基づく作用を充填包装の作業手順の説明と
ともに述べる。フィルムロールＲから引出されて成形さ
れた筒状体Ｒ′はしごきロール５、６が閉じて停止した
第３図の状態からスタートする。

筒状体先端は予め少なくとも仮シール部10まで達してお
り、これに対して曲面加圧部11と弾性加圧部12が閉じ、
両面を加圧して筒状体両面の樹脂を密着させる。このと
き内容物Ｎが入っていればその液は曲面加圧部11と弾性
加圧部12との加圧力に応じて加圧部中心から上下に押し
分けられ、両面の樹脂と樹脂は一定のシール幅の部分に
て殆んど液を介在せずに密着する、と同時に、ヒータ13
が発熱し、この密着部分の全面を設定温度よりも低温で
熱溶着する（第４図）。これとほぼ同じタイミングで筒
状体Ｒ′の両側に袋規制板７、８が接近し、またしごき
ロール５、６が開いて液を含んだ内容物が流れ込み始
め、続いて両シール手段10、20が前後に開く（第５
図）。

流れ込んだ液は筒状体両面の袋規制板７、８に支えら
れ、この支え位置としごきロール５、６の高さ位置の調
節によって充填される内容物の量が調節される。この調
節は同一製品について一回行なえば良い。なお、既述の
ように規制板７、８は仮シール直後の不安定な状態にあ
るとき、しごきロールの閉じ動作で生じる内圧や熱い内
容物から仮シール部分（底）を守る。

次いでしごきロール５、６が閉じて筒状体Ｒ′を送り始
めると同時に袋規制板７、８が開き（第６図）、筒状体
Ｒ′は袋長さ分だけ送られた位置で停止する（第３
図）。このとき既に仮シールがなされた部分は本シール
工程IVに移行し、仮シール工程IIIには新たな筒状体
Ｒ′の未シール部分が来ている。仮シールがなされた部
分は本シール手段20の線シール部22と弾性受部25によっ
て前後から挾持され、本シールヒータ23の発熱による熱
溶着が線状に施される。この本シールと同時に仮シール
も行なわれるがそれは冒頭に述べたのと同じで、以下上
述の工程が繰返される。

なお、充填包装機の運転方法は自動運転と連続運転が可
能であり、自動運転では内容物Ｎの上面がセンサ９の高
さにとどくまで停止して待つ液待ち運転となり、連続運
転では内容物Ｎの供給が充分な場合に、包装能力に合わ
せて内容量をコントロールしながら連続包装することと
なる。

（効果）本発明は以上の如く構成されかつ作用するものであるか
ら、液体を含む内容物を筒状体に充填しかつ包装する場
合に、シール部から液を効果的に排除することができ、
液が充分排除された部分に対して設定温度よりも低温の
仮シールを実施するので、仮シール部分にべたシールを
施した場合でも発泡現象を生じさせることが全くない。

本シールはこのように仮シールされた部分に対して行な
うものであり、この段階では設定温度による熱溶着を不
安なく行なうことができ、シールの強度も完全なものと
なる。このような２段階のシールは例えば仮シールをべ
たシールで、本シールを線シールで行なうことを可能と
するので、シール部分の美感も向上するが、条件によっ
ては高温シールで僅かな発泡を生じることがないとも限
らない。しかし、本発明によればシール線の間の仮シー
ル部分をカットすることができるので、万一そうしたこ
とがおきてもカット面は綺麗であり液のにじみでる心配
もない。

従って本発明によれば液体を含む内容物の充填包装が清
潔かつ衛生的に行なわれ、カット手段を汚さず切れ味を
良好に保つ効果が得られ、またシール台等の手入れを従
来のように頻繁に行なわなくても清潔さが長く維持され
る。勿論充填包装された後の製品の洗浄も不要であり作
業上の手間は著しく軽減される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は充填包装
機の正面図、第２図は側面図、第３図乃至第６図はシー
ル方法の工程を説明する側面図、第７図はシール機構の
正面図、第８図はその一部を拡大した破断側面図、第９
図、第10図は仮シール手段２例の側面図、第11図はシー
ル機構の破断側面図、第12図は水平断面図である。Ｉ……偏平化工程、II……液排除工程、III……仮シー
ル工程、IV……本シール工程、、Ｖ……カット工程、
５、６……しごきロール、７、８……袋規制板、10……
仮シール手段、11……曲面加圧部、12……弾性加圧部、
20……本シール手段、21……昇降フレーム、22……本シ
ール部、23……ヒータ、25……弾性受部、27……カット
手段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱溶着性の樹脂よりなる連続した筒状体が
長手方向へ供給される過程で、液体を含む内容物の筒状
体内への充填と、筒状体の幅方向へのシールとがなされ
る充填包装に於て、内容物が充填された筒状体を両面か
ら挾み偏平化する工程と、偏平化した筒状体の両面を幅
方向へさらに加圧し、該加圧部を中心として、内部の液
を上下に押し分けることにより両面の樹脂を密着させる
液排除工程と、該工程を経て密着している樹脂に正規の
加熱溶着を生じさせるための設定温度よりも低い温度で
熱溶着を行なう仮シール工程と、該工程から袋長さ分だ
け下方の位置にて前記仮シール部分に対して前記設定温
度で熱溶着を行なう本シール工程を含むことを特徴とす
る充填包装に於る液排除シール方法。
【請求項２】液排除工程と、仮シール工程とが、同一位
置に於て、共通の手段によりほぼ同時的に行なわれる構
成をもった請求項第１項記載の充填包装に於る液排除シ
ール方法。
【請求項３】充填包装がなされた筒状体を本シール部分
にて幅方向へ切離し、１個１個の包装製品とするカット
工程が、本シール工程と同一の位置に於て、同時的に行
なわれる構成を持った請求項第１項記載の充填包装に於
る液排除シール方法。
【請求項４】液排除工程に於て、両面の樹脂を密着させ
る幅が、筒状体の両面に対する加圧力の調整によって制
御される請求項第１項記載の充填包装に於る液排除シー
ル方法。
【請求項５】熱溶着性の樹脂よりなる連続した筒状体が
長手方向へ供給される過程で、その中に液体を含む内容
物が充填され、上下で幅方向へシールされる充填包装に
於て、上から下へ向う供給経路の上位に位置し、筒状体
へ両側から接離可能に設けられた一対のしごきロール
と、供給経路の中位に位置し、前記ロール対と同様に筒
状体へ両側から接離可能に設けられ、筒状体に対して突
出した曲面加圧部とこれに対向配置された、該加圧部の
加圧力により弾性変形する弾性加圧部並びに曲面加圧部
を樹脂に正規の加熱溶着を生じさせるための設定温度よ
りも低い温度で加熱するヒータとからなる仮シール手段
と、供給経路の下位に袋長さ分だけ離れて位置し、同様
に筒状体へ両側から接離可能に設けられ、前記仮シール
部分に対して設定温度で加熱するヒータを備えた本シー
ル手段を設けたことを特徴とする充填包装に於る液排除
シール機構。
【請求項６】仮シール手段は、筒状体の幅方向に沿った
円筒曲面からなる曲面加圧部と、該加圧部との接触によ
り加圧変形するシリコンゴムの如き耐熱性の弾性材より
なる弾性加圧部とを備えている請求項第５項記載の充填
包装に於る液排除シール機構。
【請求項７】しごきロールと仮シール手段との間に配置
され、筒状体内に液体を含む内容物が充填されたときに
両面に接し、荷重を支えるため上部が外方へ傾斜した一
対の袋規制板を設けた請求項第５項記載の充填包装に於
る液排除シール機構。
【請求項８】本シール手段は、ヒータによる過熱溶着と
同時的に筒状体に対して作動し、これを１個１個切離す
カット手段を備えている請求項第５項記載の充填包装に
於る液排除シール機構。