JP4339036B2 - 充填包装装置及び充填包装体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、筒状に形成されたフィルムに内容物を充填し、横断方向にシールして、充填包装体を製造する充填包装装置及び充填包装体の製造方法に関する。特に、シール部の強度低下を防止したシールを行う充填包装装置及び充填包装体の製造方法に関する。

帯状フィルムを側縁部で重ね合わせてシールして形成される筒状フィルム内に内容物を充填し、所定の間隔で結紮・切断して個々の包装体を得る際に、ワイヤクリップを使用せずに結紮するクリップレス包装体が知られている（特許文献１参照）。クリップレス包装体は、かしめ付けたワイヤクリップが弾性回復して包装体の密封性が低下することがなく、また、金属のワイヤクリップを用いないので、包装体中の内容物に金属片が紛れ込んでいたとしても、金属片を金属検知機で発見し、この包装体を不良製品として外すことができるという利点がある。

クリップレス包装体においては、筒状フィルムに内容物を充填した後に、所定間隔毎に筒状フィルムをしごいて平坦な内容物の不在部を形成し、該不在部を溶着シールし、このシール部分にて切断することにより、包装体を得ている。

特開平１１−１６５７１３号公報

しかし、上記の包装装置あるいは包装方法では、シール直後の加熱の影響で強度が低下しているシール部に充填物の重量が加わり、シール部を引き伸ばすことになるので、シール部の強度を低下させる要因となっていた。また、シール部の端部であるシールエッジに応力が集中しやすく、このこともシール部の強度を低下させる要因となっていた。特に、フィルム材として熱収縮性材料を使用してソーセージ等を包装した場合に、内容物の重い重量によりシール直後のシール部が引き伸ばされ、更に、レトルト、ボイル等の熱処理を行うと、内容物が膨張しフィルムが収縮するので、シール部に大きな応力が作用し、その結果、ピンホールが形成されたり、エッジ切れを生じたりすることがあった。そこで、本発明は、シール部の強度の低下が防止された充填包装体の製造を行う充填包装装置および充填包装体の製造方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明に係る充填包装装置は、例えば図１に示すように、内容物Ｃが充填された筒状フィルム１０に対して、走行方向に所定間隔毎の内容物Ｃの不在部１０Ａを扁平に形成するしごき装置１１と、不在部１０Ａに、走行方向に間隔を持つ二つの位置Ｘ１、Ｘ２で不在部１０Ａを横断する線状の若しくは該二つの位置Ｘ１、Ｘ２の間にわたり不在部１０Ａを横断する帯状の一次シールを行う一次シール装置１３と、一次シール装置１３の走行方向下流側に配置され、一次シール後に、前記二つの位置Ｘ１、Ｘ２の間で一次シールの横断方向に、内容物Ｃが膨張しても一次シールの端部に応力が集中することがないように不在部１０Ａを集束する集束装置１９、２０と、集束装置１９、２０で集束された集束部分の、一次シールの二つの位置Ｘ１、Ｘ２の間における、二つの位置Ｘ１、Ｘ２とは異なる、走行方向の二つの位置Ｙ１、Ｙ２で、不在部１０Ａを二次シールする二次シール装置１６と、一次シール装置１３が一次シールを行う間、一次シールを行う二つの位置Ｘ１、Ｘ２の走行方向下流側で、不在部１０Ａを押さえ、一次シールを行った後に該押さえを開放する押さえ部材３３、３４を備える。

このように構成すると、しごき装置で形成された不在部を一次シール装置で一次シールする間及び一次シールした直後は、押さえ部材で筒状フィルムの走行方向下流側が押さえられるので、一次シールには、走行方向下流側からの力が及ばず、シール部がシール直後に引き延ばされることがない。また、一次シール後に集束装置で不在部を集束し、集束した部分を二次シール装置で二次シールするので、一次シールの端部に応力が集中することも防げる。よって、シール部の強度の低下が防止されたシールを行う充填包装装置となる。

また、請求項２に記載の発明に係る充填包装装置では、例えば図１に示すように、二次シール装置１６が一次シール装置１３の鉛直下方に設置され、一次シール装置１３から二次シール装置１６へ筒状フィルム１０が鉛直下方に送られる。

このように構成すると、筒状フィルム１０が一次シール後に鉛直下方に送られるので、一次シール直後の一次シール部に加わる力は走行方向下流部からのものが主体となる。その状況において、押さえ部材により押さえられることにより走行方向下流側からの力が一次シール直後のシール部に及ばない。よって、シール部がシール直後に引き延ばされることがなく、強度の低下を防ぐことができる。

また、請求項３に記載の発明に係る充填包装装置では、例えば図１に示すように、一次シール装置１３と、二次シール装置１６とが、筒状フィルム１０の走行に合せて移動する。

このように構成すると、筒状フィルムが動きながら、一次シールも二次シールも行うので、停止することのない連続的な工程により充填包装でき、作業効率のよい充填包装装置となる。

また、請求項４に記載の発明に係る充填包装装置では、例えば図１に示すように、押さえ部材３３、３４が、不在部１０Ａの横断方向の受け部材３４Ｂ（図２参照）と、受け部材３４Ｂと不在部１０Ａを隔てた反対側に配置される取り外し可能な突起３３Ｂ（図２参照）とを有している。

このように構成すると、押さえ部材により不在部を押さえる面積が小さくなるので、押さえる箇所に内容物が存在したとしても、突起により内容物を押しのけて筒状シールを押さえることができる。

また、請求項５に記載の発明に係る充填包装装置では、例えば図１に示すように、押さえ部材３３、３４が、弾性体４３、４４により支持されている。

このように構成すると、押さえ部材を一次シール装置と一緒に作動させても、一次シールを行った後に、押さえ部材による筒状フィルムの押さえを開放することができるので、構成が簡単になる。

更に、請求項６に記載の発明に係る充填包装装置では、例えば図１に示すように、二次シールの二つの位置Ｙ１、Ｙ２の間で、筒状フィルム１０を切断する切断装置２１を備える。

このように構成すると、二次シールされた筒状フィルムを１個ずつの製品に分けることができるので、以降の作業を行いやすくなる。

前記の目的を達成するため、請求項７に記載の発明に係る充填包装体の製造方法は、例えば図４に示すように、内容物Ｃが充填された筒状フィルム１０に対して、走行方向に所定間隔毎の内容物Ｃの不在部１０Ａを扁平に形成するしごき工程ＳＴ４と、不在部１０Ａに、走行方向に間隔を持つ二つの位置Ｘ１、Ｘ２で不在部１０Ａを横断する線状の一次シールを行う、若しくは、該二つの位置の間にわたり不在部１０Ａを横断する帯状の一次シールを行う一次シール工程ＳＴ６と、一次シール工程ＳＴ６の間、前記二つの位置Ｘ１、Ｘ２の走行方向下流側で不在部１０Ａを押さえ、該押さえを前記一次シール後に開放する押さえ工程ＳＴ５、ＳＴ７と、押さえ工程ＳＴ５、ＳＴ７の後に、一次シールの横断方向で、内容物Ｃが膨張しても一次シールの端部に応力が集中することがないように不在部１０Ａを集束する集束工程ＳＴ８と、集束部分の、一次シールの二つの位置Ｘ１、Ｘ２の間における、二つの位置Ｘ１、Ｘ２とは異なる、走行方向の二つの位置Ｙ１、Ｙ２で、不在部１０Ａを二次シールする二次シール工程ＳＴ９とを備える。

このように構成すると、しごき工程で形成された不在部を一次シール工程で一次シールする間及び一次シールした直後は、押さえ工程で筒状フィルムの走行方向下流側が押さえられるので、一次シールには、走行方向下流側からの力が及ばず、シール部がシール直後に引き延ばされることがない。また、一次シール後に集束工程で不在部を集束し、二次シール工程で二次シールをするので、一次シールの端部に力が集中することも防げる。よって、シール部の強度の低下を防止したシールが行われる充填包装体の製造方法となる。

また、請求項８に記載の発明に係る充填包装体の製造方法では、例えば図４に示すように、押さえ工程ＳＴ５、ＳＴ７、集束工程ＳＴ８及び二次シール工程ＳＴ９の間、筒状フィルム１０を鉛直下方へ送るフィルム送り工程ＳＴ１１を備える。

このように構成すると、押さえ工程から二次シール工程までの間、筒状フィルムは鉛直下方に送られているので、一次シール部に加わる力は走行方向下流部からのものが主体となる。その状況において、押さえ工程により押さえられることにより走行方向下流側からの力が一次シール工程直後のシール部に及ばないので、一次シール工程直後のシール部には力が及ばない。よって、シール部がシール直後に引き延ばされることがなく、強度の低下を防ぐことができる。また、1次シール工程を含む押さえ工程、集束工程及び二次シール工程において、停止することのなく連続的に筒状フィルムを鉛直下方に送りながら作業がなされるので、作業効率のよい充填包装体の製造方法となる。

本発明に係る充填包装装置によれば、しごき装置で形成された不在部を一次シール装置で一次シールする間及び一次シールした直後まで、押さえ部材で筒状フィルムの走行方向下流側を押さえるので、一次シールには、走行方向下流側からの力が及ばず、シール部がシール直後に引き延ばされることがない。また、集束装置で一次シール後に不在部を集束して、集束した部分を二次シール装置で二次シールするので、一次シールの端部に応力が集中することも防げる。よって、シール部の強度の低下が防止されたシールが行われる。

また、本発明に係る充填包装体の製造方法によれば、不在部形成工程で形成された不在部を一次シール工程で一次シールする間及び一次シールした直後は、押さえ工程で筒状フィルムの走行方向下流側が押さえられるので、一次シールには、走行方向下流側からの力が及ばない。よって、シール部がシール直後に引き延ばされることがない。また、一次シール後に集束工程で不在部を集束し、二次シール工程で二次シールをするので、一次シールの端部に応力が集中することも防げる。よって、シール部の強度の低下を防止したシールが行われる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、互いに同一又は相当する装置には同一符号を付し、重複した説明は省略する。

図１の構成図を参照して、本発明の実施の形態である充填包装装置について説明する。図１の紙面上の上下は実際の鉛直方向の上下に対応し、後述の筒状フィルム１０は図中、上から下に流れるように走行する。すなわち、上が充填包装作業における筒状フィルム１０の走行方向の上流側、下が走行方向の下流側となる。ロール状に巻かれた帯状のフィルムは、原反１として回転自在に支持されている。原反１から引き出された帯状フィルムＦは、ガイドローラ２、３に案内されて向きを変えて走行し、フォーミングプレート４に導かれる。帯状フィルムは単層で、その材質は加熱溶着させるために、塩化ビニリデン系樹脂とするのが好ましい。また帯状フィルムとして、多層で、オレフィン系樹脂の層からなる構成としてもよい。

フォーミングプレート４は、上下に開口する円筒状で周方向の一箇所で縦方向に延びる円周方向の隙間をもって重なる。フォーミングプレート４の上端縁は湾曲傾斜し、その内面に沿うように案内されることにより、帯状フィルムＦは、側縁部で重ね合わせ部を持つ連続筒状フィルムＦ１に形成される。フォーミングプレート４の下流側である下方には、案内筒５が垂下され、筒状フィルムＦ１はその筒状の形を保ったまま下流に走行案内される。

案内筒５に案内された筒状フィルムＦ１の重ね合わせ部は、縦シール装置６により、押圧されながら溶着される。縦シール装置６の溶着手段は、抵抗加熱溶着、超音波加熱溶着、高周波誘電加熱溶着、レーザー加熱溶着、溶融樹脂滴吹付溶着他、種々の溶着手段を用いることができる。また、縦シールは、いわゆる合掌貼りシールであってもよいし、封筒貼りシールであってもよい。

縦シール装置６より下流側に、縦シールされた筒状フィルムＦ１に内容物Ｃを充填するノズル８が開口している。ノズル８は、フォーミングプレート４の上方に設置されたポンプ７から案内筒５内へ導入されている。ポンプ７は、フォーミングプレート４の上方ではなく、内容物を適宜補充し易い他の位置に設置し、配管によりノズルと連接されてもよい。特に、練状食品のように比較的重量のある内容物を充填する場合には、地上に設置された容器に貯留された練状食品を、ポンプによりノズル８の位置に圧送して供給するのがよい。

案内筒５及びノズル８の下流側に、送りローラ９が設けられている。送りローラ９では、縦シールされた筒状フィルム内に内容物Ｃが充填された筒状体１０を、一対の円柱状の送りローラ９が内容物Ｃを押圧した状態でフィルムを下方へ連続して狭圧搬送する。

送りローラ９の下流側には、しごき装置１１が設けられている。しごき装置１１のしごきローラ１１Ｄは、図１において紙面に直角方向に延びる筒状外面を有し、少なくとも筒状体１０の直径よりも十分に長いものとなり、腕体１１Ａにより支持されている。腕体１１Ａはその一端１１Ｂを中心に揺動可能で、中間部でピン等を介して横部材１１Ｃが接続されている。一対の横部材１１Ｃが近接方向に移動すると、一対のしごきローラ１１Ｄにより筒状体１０は狭圧される。横部材１１Ｃが離間方向へ後退すると、しごきローラ１１Ｄは筒状体を狭圧することはなくなる。このように、走行する筒状体１０に走行方向で所定の距離だけ内容物Ｃの不在部１０Ａを形成する。しごき装置１１は、筒状フィルム１０に内容物Ｃの不在部を扁平に形成できればよく、ローラに限られず、例えば、平らな部材で筒状フィルム１０を両側から押しつぶすようなものであってもよい。このような押しつぶしも、ここで言う「しごき」の概念に含まれるものとする。

しごき装置１１の下流側には、横シール装置１２が設置されている。横シール装置１２は、隣接する二つの不在部の間隔だけ上下に離れた位置に一次シール装置１３と、二次シール装置１６とを備える。

一次シール装置１３は、図１中の拡大図に示されるように、不在部１０Ａの面の両側で互いに対向する超音波ホーン１４とアンビル１５を有する。アンビル１５の対向面１５Aは平坦であるが、超音波ホーン１４は、不在部１０Aの幅方向に延びる二つの平行な突起部１４Aを有している。超音波ホーン１４とアンビル１５とは、二つの突起部１４Aがアンビル１５の対向面１５Aとの間で不在部１０Aを狭圧してフィルムを溶着して、不在部１０Ａに二つの線状の一次シールを施すように、互いに近接し、次いで離れる往復動をする。超音波ホーン１４とアンビル１５との対向面の形状は、上記に限られず、例えば、超音波ホーン１４の対向面もアンビル１５の対向面１５Aと同様に平坦な形状として、ほぼ不在部１０Ａの長さと同等な幅の帯状の一次シールを施してもよい。

超音波ホーン１４とアンビル１５には、押さえ機構３０が設置されている。押さえ機構３０は、超音波ホーン１４及びアンビル１５からばねで弾性的に支持されている。なお、図１に示す実施の形態では、押さえ機構３０は、不在部１０Aの上流部で不在部１０Aを押さえる上流側押さえ部材３１、３２と、不在部１０Aの下流部で不在部１０Aを押さえる下流側押さえ部材３３、３４とを備えている。

ここで、図２（ａ）〜（ｆ）の三面図を参照して、押さえ機構３０について、詳しく説明する。図２（ａ）は、超音波ホーン１４で支持されている押さえ部材３１、３３の上面図、図２（ｂ）は正面図、及び図２（ｃ）は右側面図であり、図２（ｄ）は、アンビル１５で支持されている押さえ部材３２、３４の上面図、図２（ｅ）は正面図、及び図２（ｆ）は右側面図である。

超音波ホーン１４で支持されている押さえ部材３１、３３は、それぞれ４本のばね４１、４３で超音波ホーン１４より弾性的に支持されている。ばねの本数は、４本であれば鉛直方向にも水平方向にも安定しているので好適であるが、４本でなくてもよい。また、ばねで支持されずに、ゴムなどの弾性体により超音波ホーン１４から支持されてもよい。押さえ部材３１、３３は、ばね４１、４３により弾性的に支持されている躯体３１Ａ、３３Ａに突起３１Ｂ、３３Ｂがはめ込まれている。図２（ａ）、（ｂ）では、突起３１Ｂ、３３Ｂが３個ある場合について記載されているが、突起３１Ｂ、３３Ｂの数は３個には限られない。突起３１Ｂ、３３Ｂは、躯体３１Ａ、３３Ａと一体に成形してもよいが、取り外し可能とすると、充填包装体の形状や重量に適合するように突起３１Ｂ、３３Ｂの数を変更できて、好適である。押さえ部材３１、３３では、ばねが縮んでいないときに、突起３１Ｂ、３３Ｂが超音波ホーン１４の突起部１４Ａよりもフィルムの近くに突出している。突起３１Ｂ、３３Ｂは、その先端は、フィルムを傷つけないために平坦な形とするのがよい。あるいは、先端を球形にしてもよいが、そのときには、フィルムを押さえる面積が小さくなるので、突起３１Ｂ、３３Ｂの数を増やすとよい。また、突起３１Ｂ、３３Ｂの形状は、円形状とするのが、加工し易く、また、角がないのでフィルムを傷つけにくくて、好適である。

アンビル１５で支持されている押さえ部材３２、３４は、それぞれ４本のばね４２、４４でアンビル１５より弾性的に支持されている。ばねの本数は、４本であれば鉛直方向にも水平方向にも安定しているので好適であるが、４本でなくてもよい。また、ばねで支持されずに、ゴムなどの弾性体によりアンビル１５から支持されてもよい。押さえ部材３２、３４は、ばね４２、４４により弾性的に支持されている躯体３２Ａ、３４Ａに平板状の受け部３２Ｂ、３４Ｂがはめ込まれている。押さえ部材３２、３４では、ばねが縮んでいないときに、受け部３２Ｂ、３４Ｂがアンビル１５の対向面１５Ａよりもフィルムの近くに突出している。受け部３２Ｂ、３４Ｂは、突起３１Ｂ、３３Ｂに対向して、突起３１Ｂ、３３Ｂとでフィルムを挟み込んで押さえられればよく、その形状は任意である。あるいは、受け部３２Ｂ、３４Ｂを有さずに、躯体３２Ａ、３４Ａで突起３１Ｂ、３３Ｂとの間にフィルムを挟み込んで直接フィルムを押さえてもよい。この場合には、躯体３２Ａ、３４Ａが受け部材となる。

上記では、突起３１Ｂ、３３Ｂを有する押さえ部材３１、３３を超音波ホーン１４で支持し、受け部３２Ｂ、３４Ｂを有する押さえ部材３２、３４をアンビル１５で支持しているが、逆の組み合わせとして、突起３１Ｂ、３３Ｂを有する押さえ部材３１、３３をアンビル１５で支持し、受け部３２Ｂ、３４Ｂを有する押さえ部材３２、３４を超音波ホーン１４で支持してもよい。

図１に戻って、更に充填包装装置について説明する。前述のように、一次シール装置１３の下方に二次シール装置１６が設置されている。図１では、一次シール装置１３と二次シール装置１６とが同じ向きに記載されているが、二次シール装置１６は一次シール装置１３と直交する向き（図１の紙面に垂直方向）に配置される。二次シール装置１６の上下をはさむように集束装置１９、２０が配置されている。

詳細斜視図に示すように、集束装置１９、２０は、平行な集束板１９、２０を二次シール装置１６の上下に有しており、扁平なフィルムの幅方向にフィルムを挟んで対向した集束板１９、２０は、互いに近接し、次いで離れる往復動をする。前述の通りに、この往復動は一次シール装置１３の往復動とは直交した方向で行われる。集束板１９、２０には、フィルム側の対向縁にＶ字状の集束溝が形成されている。対向する集束板１９、２０が近接したときには、左右の集束板１９、２０が重なり、それぞれのＶ字溝の溝底同士で、一つの小さな空間を形成する。Ｖ字溝の溝底にＵ字状の切り欠きを形成すれば、集束板１９、２０が近接したときに、Ｕ字の底同士で円形の空間が形成されるので、好適である。

二次シール装置１６は、超音波ホーン１７とアンビル１８が、フィルムを挟んで、対向して配置されている。アンビル１８の対向面１８Aは平坦であるが、超音波ホーン１７は、不在部１０Aの幅方向に延び、一次シール装置１３のアンビル１４の二つの突起部１４Ａの内側に入る間隔の、平行な二つの突起部１７Aを有している。超音波ホーン１７とアンビル１８とは、二つの突起部１７Aがアンビル１８の対向面１８Aとの間で不在部１０Aを狭圧してフィルムを溶着して、集束装置１９、２０で集束された不在部に二つの線状の二次シールを施すように、互いに近接し、次いで離れる往復動をする。

二次シール装置１６のアンビル１８の高さの中間位置には、切断装置としてのカッター２１が設置されている。カッター２１も、二次シール装置１６及び集束装置１９、２０と共に、往復動をする。そこで、二次シール装置１６、集束装置１９、２０及びカッター２１は、共通の駆動装置（不図示）により駆動する構成とするのが、構成が単純化されて好ましい。

一次シール装置１３と二次シール装置１６、集束装置１９、２０及びカッター２１とは、フィルム１０が下方に送られるのと同じ速さで下方に移動しつつフィルムを挟み込み一次シール及び二次シールを施し、その後、フィルムを開放すると上の位置に戻る、いわゆる「拝み運動（ボックスモーション）」をする。よって、一次シール装置１３と二次シール装置１６、集束装置１９、２０及びカッター２１とは、共通の上下に移動する架台（不図示）上に設置するのが、構成が簡単になるので好ましい。

続いて、図１に示す本実施の形態の充填包装装置において、充填包装体を製造する要領について説明する。原反１から帯状フィルムＦが所定の速度で引き出されて、ガイドローラ２、３により所定の張力をかけられ、走行案内され、フォーミングプレート４に到達する。

帯状フィルムＦはフォーミングプレート４にて、側縁部で重ね合わせ部を持つ筒状フィルムＦ１に形成され、縦シール装置６によって重ね合わせ部が溶着シールされて縦シールされた筒状フィルムＦ１に形成される。該筒状フィルムＦ１内には、ポンプ７からノズル８を経て内容物Ｃが充填される。内容物Ｃを充填された筒状体１０は、送りローラ９によって下流側へ搬送される。一対の送りローラ９は、筒状体１０を局部的に押しつぶすように狭圧して搬送するが、押しつぶされた筒状体１０は、送りローラ９の位置を通過した後は内容物Ｃによる内圧により元の筒形に復帰する。

筒状体１０は、一対のしごきローラ１１Ｄにより間歇的に所定の長さにわたり狭圧され、扁平にされ内容物Ｃのない不在部１０Ａが所定の間隔をもって形成される。

筒状フィルム１０が送られ、不在部１０Aが一次シール装置１３にまで達すると、超音波ホーン１４とアンビル１５とが、不在部１０Ａを挟んで、近接する。すると、押さえ機構３０の突起３１Ｂ、３３Ｂと受け部３２Ｂ、３４Ｂは超音波ホーン１４の突起部１４Ａ及びアンビル１５の対向面１５Ａより前面にあるので、不在部１０Ａを挟み、押さえるようになる。突起３１Ｂ、３３Ｂと受け部３２Ｂ、３４Ｂは、超音波ホーン１４とアンビル１５からばねで弾性的に支持される躯体３１Ａ、３３Ａ、３２Ａ、３４Ａにはめ込まれているので、超音波ホーン１４とアンビル１５とが更に接近してくると、更に強く押さえることになる。

更に、超音波ホーン１４の突起部１４Ａ及びアンビル１５の対向面１５Ａより前面にある、突起３１Ｂ、３３Ｂと受け部３２Ｂ、３４Ｂが、超音波ホーン１４とアンビル１５とからばねで弾性的に支持される躯体３１Ａ、３３Ａ、３２Ａ、３４Ａにはめ込まれているので、一次シールが施され超音波ホーン１４とアンビル１５とが離れる後まで、突起３１Ｂ、３３Ｂと受け部３２Ｂ、３４Ｂが、不在部１０Ａを押さえる。一次シールによる入熱量は少ないためシール終了後に急速に冷却されるので、一次シールから僅かな時間であっても遅れて押さえ機構３０による押さえが開放されることにより、一次シール直後であって、一次シール時の加熱の影響で強度が低下している一次シール部に力が及ばない。したがって、一次シール部が引き延ばされることがなく、強度の低下が起こらない。

また、押さえ機構３０は不在部１０Ａの上下端（内容物Ｃが充填している部分との境界）を押さえるように構成されているが、押さえ機構３０で押さえる箇所に内容物Ｃが残存することがある。内容物Ｃが残存していても、相対する押さえ部材３１、３２、３３、３４の一つが突起３１Ｂ、３３Ｂを有しており、突起３１Ｂ、３３Ｂの面により局所的に押さえるので、内容物Ｃは押しのけられて、フィルムを押さえ易い。

押さえ機構３０による押さえは、上流側押さえ部材３１、３２を備えず、下流側押さえ部材３３、３４だけによりなされてもよい。上流側のフィルムは、送りローラ９で狭圧されており、送りローラ９により重量を支えられる。また、上流側からの力が及ぼうとしても、いわゆる座屈モードの変形をするので、鉛直下方にある一次シール部に及ぶ力は小さくなる。そのため、上流側から一次シール部に及ぶ力により一次シール部が引き延ばされることは少ない。これに対し、下流側のフィルムは、その上流で垂下されているだけであり、全重量がかかっている。実際には、後述するように、二次シールすると製品として切り離されるので、一次シールの下流側には製品１個分、あるいは切り離されるまでは２個分、の重量がかかっている。そこで、一次シールの下流側を押さえ、下流側からの力を支えないと、一次シール部に重量がかかることになる。

押さえ機構３０が不在部１０Ａを押さえている間に、図３（ａ）のように、超音波ホーン１４の二つの突起部１４Aとアンビル１５の対向面１５Aとにより、不在部１０Ａの範囲内に二つの線状の一次シールＳ１が施される。

一次シール装置１３は、不在部１０Ａが鉛直下方に送られる速さと同じ速さで下方に移動しながら、一次シールＳ１を施し、その後、超音波ホーン１４とアンビル１５とがお互いに離れつつ、一次シール装置１３は上方に移動し、次の不在部１０Ａの一次シールに備える。

一次シールＳ１が施された不在部１０Ａが二次シール装置１６及び集束装置１９、２０の位置に達すると、不在部１０Ａは集束され、二次シールされる。先ず、不在部１０Ａは、対向する集束板１９、２０により集束溝の溝底に、図３（ｂ）のようにひも状に集束される。集束された不在部１０Ａを、二次シール装置１６の超音波ホーン１７の二つの突起部１７Ａとアンビル１８の対向面１８で挟み込み、二つの位置で二次シールＳ２が施される。

集束して二次シールＳ２を施すことにより、一次シール部の両端部（いわゆるシールエッジ）に応力が集中することがなくなる。すなわち、一次シールだけであると、内容物Ｃがなく平坦な部分は、内容物Ｃが充填されている部分から扇状に拡がる。このような包装体において、加熱処理時等に内容物Ｃが膨張すると、応力は一次シール部に均等にかからずシールエッジに集中する。その結果、シールエッジにピンホールが形成されたり、エッジ切れを生じたりすることがある。しかし、集束して二次シールＳ２を施すことにより、応力が一次シール部にほぼ均等にかかるようになり、応力集中部がなくなるので、結果として、強度低下が起きない。

二次シールＳ２が施された直後に、図３（ｃ）に示すように、切断装置２１のカッターによって、フィルムは二つの二次シールの間で切断される。このように、シールの間で切断されることにより、１個ずつの製品となる。該製品は、充填包装装置から取り出され、次の工程に供給される。

二次シール装置１６、集束装置１９、２０及び切断装置２１は、不在部１０Ａが鉛直下方に送られる速さと同じ速さで下方に移動しながら、集束し、二次シールを施し、切断を行う。その後、これらの装置の対向する部品同士は互いに離れ、上方に移動し、次の不在部１０Ａに備える。このように、一次シール装置１３並びに二次シール装置１６、集束装置１９、２０及び切断装置２１が、フィルムが送られる速さと同じ速さで移動しながら、作動するので、フィルムの送りを停止することなく、連続的に充填包装体の製造を行うことができる。

以上のように、本発明の実施の形態である充填包装装置によれば、一次シールＳ１をする間及び直後まで押さえ機構３０で一次シール部の上下を押さえるので、溶着された直後の一次シール部に力がかからず、引き延ばされない。更に、二つの一次シール部の間を集束し、二次シールＳ２を施すので、一次シールの端部に応力が集中することもない。したがって、シール部の強度低下が防止された充填包装体が製造される。

続いて、図４のフロー図を参照して、本発明の実施の形態である充填包装体の製造方法について説明する。先ず、前記のように帯状フィルムをフォーミングプレート等により筒状に形成して筒状フィルムを形成する（ステップＳＴ１）。筒状フィルムの側縁部の重ね合わせ部を縦シールすることにより、完全な筒状体に形成する（ステップＳＴ２）。そして、筒状体の中にポンプにより供給される内容物Ｃが、筒状体中に挿入されたノズルより充填される（ステップＳＴ３）。

内容物Ｃが充填された筒状体をしごくことにより、所定の間隔をもって、所定の長さを有する扁平にされ内容物Ｃのない不在部が形成される（ステップＳＴ４）。該不在部の下流側端部付近を押さえ部材で押さえる（ステップＳＴ５）。併せて、該不在部の上流側端部を押さえてもよい。押さえ部材で不在部を押さえている間に、一次シール装置で該不在部に二つの一次シールが施される（ステップＳＴ６）。一次シールが施された後に、押さえ部材は押さえを開放する（ステップＳＴ７）。

一次シールが施された不在部を集束装置にて、集束する（ステップＳＴ８）。集束した箇所を、二次シール装置により二つの二次シールを施す（ステップＳＴ９）。二つの二次シールの間を切断装置により切断し、１個の製品とする（ステップＳＴ１０）。

上記の作業（ステップＳＴ１〜ＳＴ１０）の間、フィルムは連続的に上流側である上方から鉛直下方に送られ続ける。即ち、一次シール（ステップＳＴ６）も、集束（ステップＳＴ８）も、二次シール（ステップＳＴ９）も、フィルムが送られながら作業される。

以上のように、本発明に係る充填包装体の製造方法によれば、不在部形成工程（ステップＳＴ４）で形成された不在部を押さえ部材で押さえながら一次シールを施し、一次シール後に該押さえを開放するので、一次シール直後の一次シール部に力が及ばず、シール部が引き延ばされることがない。また、一次シール後に集束し、二次シールを施すので、シールエッジに応力が集中しにくい。よって、シール部の強度低下を防止した充填包装体を製造することができる。また、一次シール工程、二次シール工程、集束工程等は、フィルムを送りながら行うので、連続的に効率よく充填包装体を製造することができる。

本発明の実施の形態である充填包装装置を説明する構成図である。 押さえ機構を説明する三面図である。（ａ）〜（ｃ）は、一の押さえ部材の平面図、正面図及び右側面図であり、（ｄ）〜（ｆ）は、相対する押さえ部材の平面図、正面図及び右側面図である。 充填包装体に形成されるシールの様子を（ａ）〜（ｃ）の順に説明する部分正面図である。 本発明の実施の形態である充填包装体の製造方法のフロー図である。

符号の説明

１０ 筒状フィルム
１０Ａ 不在部
１１ しごき装置
１１Ｄ しごきローラ
１３ 一次シール装置
１４、１７ 超音波ホーン
１５、１８ アンビル
１６ 二次シール装置
２１ 切断装置
３０ 押さえ機構
３１、３２ 上流側押さえ部材
３３、３４ 下流側押さえ部材
３１Ａ、３２Ａ、３３Ａ、３４Ａ （押さえ部材の）躯体
３１Ｂ、３３Ｂ （押さえ部材の）突起
３２Ｂ、３４Ｂ （押さえ部材の）受け部
４０４１、４２、４３、４４ 弾性体（ばね）

Claims (8)

1. 内容物が充填された筒状フィルムに対して、走行方向に所定間隔毎の内容物の不在部を扁平に形成するしごき装置と；
   前記不在部に、前記走行方向に間隔を持つ二つの位置で前記不在部を横断する線状の若しくは該二つの位置の間にわたり前記不在部を横断する帯状の一次シールを行う一次シール装置と；
   前記一次シール装置の走行方向下流側に配置され、前記一次シール後に、前記二つの位置の間で一次シールの横断方向に、前記内容物が膨張しても前記一次シールの端部に応力が集中することがないように前記不在部を集束する集束装置と；
   前記集束装置で集束された集束部分の、前記一次シールの二つの位置の間における、前記二つの位置とは異なる、走行方向の二つの位置で、前記不在部を二次シールする二次シール装置と；
   前記一次シール装置が前記一次シールを行う間、前記一次シールを行う二つの位置の前記走行方向下流側で、前記不在部を押さえ、前記一次シールを行った後に該押さえを開放する押さえ部材を備える；
   充填包装装置。
2. 前記二次シール装置が前記一次シール装置の鉛直下方に設置され、前記一次シール装置から前記二次シール装置へ前記筒状フィルムが鉛直下方に送られる；
   請求項１に記載の充填包装装置。
3. 前記一次シール装置と、前記二次シール装置とが、前記筒状フィルムの走行に合せて移動する；
   請求項１又は請求項2に記載の充填包装装置。
4. 前記押さえ部材が、前記不在部の横断方向の受け部材と；
   前記受け部材と前記不在部を隔てた反対側に配置される取り外し可能な突起とを有している；
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の充填包装装置。
5. 前記押さえ部材が、弾性体により支持されている；
   請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の充填包装装置。
6. 前記二次シールの二つの位置の間で、前記筒状フィルムを切断する切断装置を備える；
   請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の充填包装装置。
7. 内容物が充填された筒状フィルムに対して、走行方向に所定間隔毎の内容物の不在部を扁平に形成するしごき工程と；
   前記不在部に、前記走行方向に間隔を持つ二つの位置で前記不在部を横断する線状の一次シールを行う、若しくは、該二つの位置の間にわたり前記不在部を横断する帯状の一次シールを行う一次シール工程と；
   前記一次シール工程の間、前記二つの位置の走行方向下流側で前記不在部を押さえ、該押さえを前記一次シール後に開放する押さえ工程と；
   前記押さえ工程の後に、前記一次シールの横断方向で、前記内容物が膨張しても前記一次シールの端部に応力が集中することがないように前記不在部を集束する集束工程と；
   前記集束部分の、前記一次シールの二つの位置の間における、前記二つの位置とは異なる、走行方向の二つの位置で、前記不在部を二次シールする二次シール工程とを備える；
   充填包装体の製造方法。
8. 前記押さえ工程、前記集束工程及び前記二次シール工程の間、前記筒状フィルムを鉛直下方へ送るフィルム送り工程を備える；
   請求項７に記載の充填包装体の製造方法。
   

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