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Title:
FILM FEEDING DEVICE AND FILLING/PACKAGING SYSTEM WITH THE FILM FEEDING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/087711
Kind Code:
A1
Abstract:
A film feeding device (2) has two film holders (22a, 22b) for supporting two rolled films as a use side film (101) and a standby side film (100), respectively; a feeding roller (13) for paying out the use side film (101); a film pressing member (34) for holding the starting end of the standby side film (100); a suction device (36) for pulling back the standby side film (100) to the upstream side in a pay out direction; and a heater bar (31) for fusion bonding the two films (100, 101). The suction device (36) sucks and holds the film (100) and pulls it back to a position where the starting end of the film (100) faces the heater bar (31).

Inventors:
TSURUTA ORIHIRO (JP)
YAMADA SHUNJI (JP)
Application Number:
PCT/JP2007/050510
Publication Date:
July 24, 2008
Filing Date:
January 16, 2007
Export Citation:
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Assignee:
ORIHIRO ENG CO LTD (JP)
TSURUTA ORIHIRO (JP)
YAMADA SHUNJI (JP)
International Classes:
B31B50/64; B65B41/12; B65B9/20; B65B51/10; B65H19/18
Foreign References:
JP2005145559A2005-06-09
JP2003166164A2003-06-13
JP2006256674A2006-09-28
JPS6355027A1988-03-09
Other References:
See also references of EP 2103525A4
Attorney, Agent or Firm:
ITO, Katsuhiro et al. (3-10-9Nihombashi-Kayabach, Chuo-ku Tokyo, JP)
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Claims:
 ロール状に巻かれた2つのフィルムをそれぞれ使用側のフィルムおよび待機側のフィルムとして支持する2つのフィルムホルダと、
 前記使用側のフィルムを繰り出すための送りローラと、
 前記フィルムの繰り出し方向について前記送りローラの上流側で、前記待機側のフィルムを前記使用側のフィルムと対面するように引き出さした状態で、前記待機側のフィルムの始端部を解放可能に保持するフィルム保持部材と、
 前記フィルムの繰り出し方向について前記フィルム保持部材の上流側に配置された、前記待機側のフィルムを前記フィルム保持部材により保持される部位の上流側で保持した状態で前記待機側のフィルムを繰り出し方向上流側へ引き戻すフィルム戻し機構と、
 前記フィルムの繰り出し方向について前記フィルム保持部材と前記フィルム戻し機構との間に配置された、対面している2つの前記フィルムをその全幅にわたって熱融着する融着機構と、
 を有するフィルム供給装置。
 前記フィルムの繰り出し方向について前記融着機構よりも上流側で、前記使用側のフィルムを幅方向に沿って切断するカッタをさらに有する、請求項1に記載のフィルム供給装置。
 前記フィルムホルダは、前記融着機構によるフィルムの熱融着後、2つの前記フィルムホルダの関係が入れ替わるように180°回転される回転体に支持されている、請求項1に記載のフィルム供給装置。
 前記融着機構は、電熱ヒータを内蔵したヒータバーと、該ヒータバーと協働してフィルムを加圧および加熱するヒータバー受けと、を有し、
 前記フィルム保持部材による保持から解放された前記待機側のフィルムの始端部が、前記ヒータバーおよび前記ヒータバー受けで加圧される領域内に位置するように前記フィルム戻し機構によって引き戻され、かつ、前記使用側のフィルムの末端部が、前記ヒータバーおよび前記ヒータバー受けで加圧される領域内で前記待機側のフィルムと重なるように前記送りローラによって送られた状態で、前記ヒータバーおよび前記ヒータバー受けによる前記使用側および待機側のフィルムの熱融着を行う、請求項1に記載のフィルム供給装置。
 前記フィルム保持部材は、前記フィルムの始端部を前記ヒータバー受けに押さえ付けることによって前記フィルムの始端部を保持する、請求項4に記載のフィルム供給装置。
 前記フィルム保持部材は前記ヒータバー受けに取り付けられ、かつ前記ヒータバー受けは、前記ヒータバーから離れる方向に移動可能に支持されている、請求項5に記載のフィルム供給装置。
 前記フィルム戻し機構は、前記フィルム保持手段に保持されたフィルムとの対向面に複数の開口が形成された吸引器を有し、前記開口から空気を吸引することで前記フィルムを吸着する、請求項1に記載のフィルム供給装置。
 前記フィルムの繰り出し方向について前記送りローラの下流側に、フィルムの経路長を変化させるアキュームレート機構をさらに有する、請求項1に記載のフィルム供給装置。
 請求項1に記載のフィルム供給装置を備えたフィルム供給部と、
 内容物を供給する内容物供給部と、
 前記フィルム供給部から供給されたフィルムを袋状に成形しながら、前記内容物供給部から供給された内容物を前記フィルム内に密封する充填包装部と、
 を有する充填包装システム。
 前記フィルム供給部から供給されたフィルムを殺菌液中に浸漬することによって前記フィルムを殺菌する殺菌部と、
 前記殺菌部によってフィルムに付着した殺菌液を乾燥させて前記充填包装部に供給する乾燥部と、
 をさらに有する、請求項9に記載の充填包装システム。
Description:
フィルム供給装置および該フィ ム供給装置を備えた充填包装システム

 本発明は、包装機においてフィルムを連 的に供給するために、ロール状に巻かれた ィルムを繰り出すことによって包装機に連 的にフィルムを供給するフィルム供給装置 およびこのフィルム供給装置を備えた包装 ステムに関する。

 液体や粘ちょう物などの内容物をフィル 内に収納した包装体を連続的に製造するの 、充填包装システムが用いられている。充 包装システムは、連続シート状のフィルム 供給するフィルム供給装置と、内容物を供 する内容物供給装置と、フィルム供給装置 ら供給されたフィルムを袋状に成形しなが 、内容物供給装置から供給された内容物を ィルム内に充填する充填包装機と、を有し いる。

 特に無菌包装システムにおいては、フィ ム供給装置と充填包装機との間にフィルム 菌装置が配されるとともに、内容物供給装 も殺菌装置を備えたものとされる。フィル 殺菌装置では、殺菌液として過酸化水素水 液が多く用いられる。フィルム供給装置か 繰り出されたフィルムは、殺菌液に浸漬さ 、殺菌液が乾燥させられた後、充填包装機 供給される。

 フィルム供給装置にはロール状に巻かれ フィルムがセットされ、セットされたフィ ムが繰り出されて包装機に供給される。セ トされたフィルムが消費されたら、次のフ ルムと切り替えられる。この切り替えの間 包装機の運転を中断しないようにするため 従来のフィルム供給装置は、次のフィルム 待機させておき、使用側のフィルムの終端 近づいたら、使用側のフィルムの終端部と 待機しているフィルムの先端部とを接合す ように構成されている。

 例えば特開2005-272125号公報(特許文献1)お び特開2005-280927号公報(特許文献2)には、それ ぞれロール状に巻かれたフィルムを回転自在 に支持する2つのフィルムホルダと、待機側 フィルムの先端部を保持するフィルム保持 構と、使用側のフィルムと待機側のフィル とを全幅にわたって熱融着するシール機構 、を有するフィルム供給装置が開示されて る。フィルム保持機構は、使用側のフィル の繰り出し経路の途中で使用側のフィルム 対面させて待機側のフィルムを引き出した 態で、待機側のフィルムの始端部をクラン することによって保持している。シール機 は、待機側のフィルムが保持されている部 よりもフィルムの繰り出し方向上流側に配 されている。

 使用側のフィルムの終端がシール機構の 置に対応する所定の位置まで送られると、 ィルムの送りが停止されて、シール機構が 動される。シール機構が駆動されることに って、使用側のフィルムと待機側のフィル とが互いに熱融着され、それと同時に、待 側のフィルムの始端部がフィルム保持機構 よるクランプから解放される。その後、フ ルムの送りが再開され、待機側であったフ ルムが今度は使用側のフィルムとして包装 に供給される。フィルム供給装置と包装機 の間にフィルムアキュムレート機構を設け おくことで、包装機の動作を停止すること く、フィルムの接合を行うことができる。

 しかしながら、上述した従来のフィルム 給装置では、待機側のフィルムは、その始 部がクランプされた状態で、使用側のフィ ムと接合される。そのため、フィルムの接 部での断面図である図7に示すように、待機 側のフィルム100のクランプされていた先端部 100aは、単に使用側のフィルム101と重なって るだけの非融着部となる。その結果、待機 のフィルム100の先端部100aでは使用側のフィ ム101との間にすき間102が生じる。

 なお、使用側のフィルム101の終端部101aに おいても同様に、両フィルム100,102間にすき 103が生じ得る。しかしこのすき間103は、使 側のフィルム101の送り量を適切に制御する とで、なくすることができる。一方、待機 のフィルム100の先端部100aでのすき間は、先 部100aをクランプした状態でフィルム100,102 熱融着を行う限り、必ず生じる。

 このようにすき間102が生じた状態で包装 を製造したとき、各フィルム100,101の位置関 係によって、すき間102が包装袋の内側に位置 することもあるし、外側に位置することもあ る。すき間102が包装袋の内側に位置した場合 は、すき間102に内容物が入り込んでしまうお それがある。すき間102が包装袋の外側に位置 した場合は、すき間102に異物が入り込んでし まうおそれがある。

 さらに、従来のフィルム供給装置が無菌 装システムに用いられた場合は、フィルム 接合部が殺菌液中に浸漬されたときに、す 間102に殺菌液が浸入する。すき間102に浸入 た殺菌液は、乾燥工程を経ても残留してい ことがある。そのため、すき間102が包装袋 内側に位置した場合は、すき間102に残留し いた殺菌液が包装袋内に混入することにな 。すき間102が包装袋の外側に残留していた 合は、フィルムの搬送過程で滴下し、フィ ムの他の部分に付着してしまうことがある 特に、殺菌液が滴下した部位が、包装袋の 面に相当する部分である場合は、殺菌液が 装袋内に混入する結果を招く。

 本発明の目的は、フィルムの接合部でフ ルムの端部にすき間が生じないようにフィ ムを接合できるフィルム供給装置および無 充填包装システムを提供することである。

 本発明のフィルム供給装置は、ロール状 巻かれた2つのフィルムをそれそれ使用側の フィルムおよび待機側のフィルムとして支持 する2つのフィルムホルダと、使用側のフィ ムを繰り出すための送りローラと、待機側 フィルムの始端部を保持するフィルム保持 材と、待機側のフィルムを繰り出し方向上 側へ引き戻すフィルム戻し機構と、使用側 フィルムと待機側のフィルムとを熱融着す 融着機構と、を有する。フィルム保持部材 、フィルムの繰り出し方向について送りロ ラの上流側で、待機側のフィルムを使用側 フィルムと対面するように引き出さした状 で、待機側のフィルムの始端部を解放可能 保持する。フィルム戻し機構は、フィルム 繰り出し方向についてフィルム保持部材の 流側に配置され、待機側のフィルムをフィ ム保持部材により保持される部位の上流側 保持した状態で待機側のフィルムを引き戻 。融着機構は、フィルムの繰り出し方向に いてフィルム保持部材とフィルム戻し機構 の間に配置されており、対面している2つの ィルムをその全幅にわたって熱融着する。

 上記のとおり構成された本発明のフィル 供給装置では、使用側のフィルムの末端部 待機側のフィルムとを融着機構で熱融着す ことで両者が接合され、それによってフィ ムを連続して供給することができる。待機 のフィルムは、始端部がフィルム保持部材 よって保持されているが、使用側のフィル と熱融着される際は、待機側のフィルムは フィルム保持部材による保持から解放され 状態で、フィルム戻し機構によって引き戻 れる。このとき、待機側のフィルムの引き し量および使用側のフィルムの送り出し量 適宜設定することで、使用側のフィルムと 機側のフィルムとが重なり合った領域全体 熱融着される。

 本発明のフィルム供給装置は、フィルム 繰り出し方向について融着機構よりも上流 で、使用側のフィルムを幅方向に沿って切 するカッタをさらに有していてもよい。こ により、使用側のフィルムの任意の位置で 機側のフィルムと接合することが可能とな 。

 また、フィルムホルダは、融着機構によ フィルムの熱融着後、2つのフィルムホルダ の関係が入れ替わるように180°回転される回 体に支持されていてもよい。

 融着機構は、電熱ヒータを内蔵したヒー バーと、ヒータバーと協働してフィルムを 圧および加熱するヒータバー受けと、を有 る構成とすることができる。この場合、融 機構は、フィルム保持部材による保持から 放された待機側のフィルムの始端部が、ヒ タバーおよびヒータバー受けで加圧される 域内に位置するようにフィルム戻し機構に って引き戻され、かつ、使用側のフィルム 末端部が、ヒータバーおよびヒータバー受 で加圧される領域内で待機側のフィルムと なるように送りローラによって送られた状 で、ヒータバーおよびヒータバー受けによ 使用側および待機側のフィルムの熱融着を うように駆動される。

 本発明の充填包装システムは、上記本発 のフィルム供給装置を備えたフィルム供給 と、内容物を供給する内容物供給部と、フ ルム供給部から供給されたフィルムを袋状 成形しながら、内容物供給部から供給され 内容物をフィルム内に密封する充填包装部 、を有する。

 本発明の充填包装システムは、特に、フ ルム供給部から供給されたフィルムを殺菌 中に浸漬することによってフィルムを殺菌 る殺菌部と、殺菌部によってフィルムに付 した殺菌液を乾燥させて充填包装部に供給 る乾燥部と、をさらに有している場合によ 効果的である。

 以上述べたように本発明によれば、使用 のフィルムと待機側のフィルムとが重なり った領域全体を熱融着することができるの 、異物の入り込みや殺菌液の浸入の原因と るすき間の発生を効果的に防止することが きる。特に本発明を無菌充填包装システム 適用した場合は、使用側のフィルムと待機 のフィルムとの間に殺菌液が浸入するのを 果的に防止することができ、包装体内に殺 液が残存する可能性を極めて低くすること できる。

本発明の一実施形態による無菌充填包 システムの構成を表す図である。 図1に示すフィルム切り替え機構および フィルム融着機構の正面図である。 図2に示すフィルム融着機構の拡大図で ある。 図2に示す吸引機の部分正面図である 図4Aの4B-4B線断面図である。 図1に示すフィルム供給装置によるフ ルムの切り替え動作を説明する、フィルム り替え装置およびフィルム融着機構の正面 であり、使用側のフィルムを切断する工程 示している。 図5Aの工程に続いて行われる、待機側 フィルムを吸着する工程を示す、フィルム 着機構の正面図である。 図5Bの工程に続いて行われる、吸着さ た待機側のフィルムを引き戻す工程を示す フィルム融着機構の正面図である。 図5Cの工程に続いて行われる、待機側 フィルムと使用側のフィルムとを熱融着す 工程を示す、フィルム融着機構の正面図で る。 待機側のフィルムと使用側のフィルム との接合後の、フィルム融着機構の正面図で ある。 待機側のフィルムと使用側のフィルム との接合後の、フィルム切り替え機構の動作 を説明する図である。 待機側のフィルムと使用側のフィルム との接合後の、フィルム切り替え機構の動作 を説明する図であり、図5Fに示す状態からさ に回転体が回転した状態を示している。 待機側のフィルムと使用側のフィルム との接合後の、フィルム切り替え機構の動作 を説明する図であり、図5Aに示す状態から180 回転した状態を示している。 図2に示すフィルム融着機構によって接 合されたフィルムの断面図である。 従来のフィルム融着機構によって接合 れたフィルムの断面図である。

符号の説明

 1  無菌充填包装システム
 2  フィルム供給装置
 3,4  送りローラ
 5  殺菌装置
 6  乾燥装置
 7  充填包装機
 8  内容物供給装置
 20  フィルム切り替え機構
 22  回転体
 22a,22b  フィルムホルダ
 23  カッタユニット
 30  フィルム融着機構
 31  ヒータバー
 33  ヒータバー受け
 34  フィルム押え部材
 36  吸引器
 40  アキュームレート機構
 100,101  フィルム

 図1に示すように、本発明の一実施形態に よる無菌充填包装システム1は、フィルム供 装置2と、フィルム供給装置2から供給された フィルム101を殺菌液で殺菌する殺菌装置5と 殺菌装置5での殺菌によりフィルム101に付着 た殺菌液を乾燥させる乾燥装置6と、内容物 供給装置8と、乾燥装置6により殺菌液が乾燥 れたフィルム101を袋状に成形しながら、内 物供給装置8から供給された内容物をフィル ム101内に密封する充填包装機7と、を有する

 フィルム供給装置2は、ロール状に巻かれ たフィルム101を保持し、そのフィルム101を繰 り出すことによって充填包装機7に連続的に 給する。フィルム供給装置2はさらに、ロー 状に巻かれたもう1つのフィルム100を待機さ せており、使用側のフィルム101が終端に近づ いたら、この待機側のフィルム100を使用側の フィルム101と接合して、充填包装機7へのフ ルム100,101の供給が途切れないようにする。

 フィルム供給装置2は、供給するフィルム の切り替えを行うためのフィルム切り替え機 構20と、使用側のフィルム101と待機側のフィ ム100との接合のためのフィルム融着機構30 、フィルム切り替え機構20およびフィルム融 着機構30の動作によってフィルム101の送りが 止している間もフィルム101を供給できるよ にするアキュームレート機構40と、を有す 。

 アキュームレート機構40は、フィルム101 走行経路中に配置された複数のガイドロー 41と、レバー43に支持された複数のアキュー ローラ42とを有している。フィルム101をガ ドローラ41とアキュームローラ42とに交互に け回すことで、フィルム101は蛇行状に引き される。レバー43は、軸43aを中心にして矢 Aのように揺動自在に支持されており、レバ 43を揺動させることで、フィルム101の経路 が変化する。これによって、フィルム100,101 接合動作中などにフィルム101の繰り出しが 止されている間であっても、アキュームレ ト機構40に貯えられているフィルム101を送 出し、充填包装機7に供給することができる

 なお、フィルム101の供給方向についてア ュームレート機構40の下流側には、フィル 供給装置2から供給されてきたフィルム101を 填包装機7へ送るための送りローラ4が配置 れている。図示していないが、フィルム供 装置2から充填包装機7までのフィルム走行経 路中に、他の送りローラが配置されていても よい。

 ここで、フィルム切り替え機構20および ィルム融着機構30について、図2および図3を 照して説明する。

 フィルム切り替え機構20は、このフィル 切り替え機構20を構成する各要素を支持する 円盤状の回転体22とを有している。回転体22 、水平な軸回りに回転する主軸21に固定され ており、不図示のモータで主軸21を回転させ ことで矢印B方向に回転する。

 回転体22には主軸21と平行に延びる2つの ィルムホルダ22a,22bが取り付けられている。 ィルムホルダ22a,22bは、回転体22の回転中心 対して点対称となる位置に配置され、それ れロール状に巻かれたフィルム100,101を、着 脱自在、かつ回転体22に対して回転自在に保 する。

 無菌充填包装システム1(図1参照)の通常の 運転中、すなわちフィルム供給装置2がフィ ム101を供給している通常の供給動作中は、 転体22は、図2に示す、各フィルムホルダ22a,2 2bが水平方向に並ぶ姿勢で停止している。

 回転体22の外周部には、引き出しローラ 26および複数のガイドローラ25が設けられて る。引き出しローラ対26は、フィルムホル 22a,22bに装着されたフィルム100,102を回転体22 外周部へ引き出すために設けられている。 イドローラ25は、回転体22の周方向に沿って 配置され、回転体22の外周部へ引き出された ィルム100,101を、回転体22の回転方向と反対 向へ、回転体22の外周部に沿ってガイドす 。

 フィルム100,101の終端部には、フィルム終 了テープ(不図示)が設けられている。フィル 切り替え機構20には、このフィルム終了テ プを、ガイドローラ25および引き出しローラ 26による各フィルム100,101の走行経路中で検出 するフィルムエンドセンサ(不図示)が設けら ている。フィルムエンドセンサとしては、 ィルム終了テープを光学的に検出する光学 ンサを好ましく用いることができる。

 回転体22は、図2に示す状態に対して180度 転した状態でも動作される。したがって、 き出しローラ対26、ガイドローラ25およびフ ィルムエンドセンサは、各フィルム100,101に 応するものを組として各フィルム100,101用に 回転体22の回転中心に対して点対称となる 置に配置されている。

 以上のような引き出しローラ対26および イドローラ25の配置により、フィルムホルダ 22aに支持されたフィルム101は、引き出しロー ラ対26を経由して引き出され、ガイドローラ2 5によってガイドされて、フィルム融着機構30 へ導かれる。一方、フィルムホルダ22bに支持 されたフィルム100は、別の引き出しローラ対 26のみを経由して引き出され、フィルム融着 構30へ導かれる。この段階では、フィルム10 0はガイドローラ25にはガイドされていない。

 フィルム融着機構30はフィルム切り替え 構20の上方に配置されており、各フィルム100 ,101はほぼ鉛直面内で互いに平行に対面した 態でフィルム融着機構30に導かれる。そのた め、フィルム切り替え機構20からフィルム融 機構30までのフィルム走行経路中にガイド ーラ27がさらに設けられている。フィルム融 着機構30の上方には、このガイドローラ27を 由したフィルム101を上方に繰り出してアキ ームレート機構40に供給するための、不図示 のモータによって駆動される送りローラ3が 置されている。この送りローラ3は、アキュ ムレート機構40の下流側に配置された送り ーラ4とは独立して駆動される。

 ガイドローラ25でガイドされてフィルム 着機構30へ導かれているフィルム101は、その フィルム101のフィルム終了テープが検出され た後、あるいは必要に応じて、フィルム101の 幅方向に沿って切断される。フィルム101を切 断するために、フィルム切り替え機構20は切 手段を有している。切断手段は、カッタユ ット23と、フィルム101の切断時にカッタユ ット23との間でフィルム101を挟持するカッタ 受け24とを備えている。

 カッタユニット23は、その刃先がフィル 101の走行経路中に進入するように、進退移 可能に設けられている。カッタ受け24は、フ ィルム供給装置2が供給動作中にあるときに ッタユニット23と対向する位置で、回転体22 外周部に配置されている。前述したように 回転体22は、180度回転した状態でも動作さ るので、このカッタ受け24と回転体22の回転 心に対して点対称となる位置に、もう1つの カッタ受け24が配置されている。カッタ受け2 4の、カッタユニット23との対向面には、カッ タユニット23の刃先を受け入れるための凹部 形成されている。

 前述したフィルムエンドセンサは、フィ ム切り替え機構20でのフィルム101の走行方 についてカッタ受け24よりも上流側に配置さ れる。

 上述した例では、回転体22は円盤状であ ものとして説明したが、回転体22の形状はこ れに限られるものではない。フィルムホルダ 22a,22b、フィルム引き出しローラ対26、ガイド ローラ25およびカッタ受け24を上述したよう 位置に配置できれば、回転体22を任意の形状 とすることができる。例えば、これら各構成 要素の配置に妨げにならない範囲で回転体22 一部を切り欠いたり、くり抜いたりするこ によって回転体22を軽量化することもでき 。回転体22の軽量化は、回転体22を駆動する 動源の負荷を軽減できる点で有利である。

 フィルム融着機構30について詳細に説明 る。

 フィルム融着機構30は、電熱ヒータ(不図 )が内蔵されたヒータバー31と、このヒータ ー31に対向配置されたヒータバー受け33と、 を有する。ガイドローラ27を経由したフィル 101は、これらヒータバー31とヒータバー受 33との間を通って送り出される。ヒータバー 31は、ヒータバー受け33を加圧したり、ヒー バー受け33から離れたりするように、矢印C 向(図3参照)に往復移動する。ヒータバー31お よびヒータバー受け33は、協働してフィルム1 01を全幅にわたって加圧および加熱すること できるように構成されている。

 図3に示すように、ヒータバー受け33は、 ィルムの幅方向に沿った両端部で支持部材3 2によって支持されている。支持部材32は、ヒ ータバー受け33とヒータバー31との間でのフ ルム101の送り出し方向に沿って延びており そのフィルムの送り出し方向について下流 の端部(本形態では上端部)でヒータバー受け 33を支持している。フィルムの送り出し方向 ついて支持部材32の上流側の端部(本形態で 下端部)には支持軸35が設けられている。支 部材32は、この支持軸35を中心に所定の角度 まで回動可能であり、これによって、図3に 線で示すように、ヒータバー受け33がヒータ バー31から離れる方向に支持部材32を倒すこ ができる。

 フィルム101の送り出し方向についてヒー バー受け33のヒータバー31により加圧される 領域よりも下流側には、フィルム押え部材34 設けられている。フィルム押え部材34は、 ータバー受け33に対して進退移動可能にヒー タバー受け33に取り付けられており、フィル 引き出しローラ26を経由してフィルム融着 構30に直接導かれたフィルム100の始端部をヒ ータバー受け33に押さえ付ける。これによっ フィルム100の始端部が保持される。本実施 態では、フィルム押え部材34はヒータバー け33の上面に設けられている。

 このように、フィルム押え部材34によっ フィルム100が保持されることで、ヒータバ 受け33とヒータバー31との間には、フィルム り替え機構20に装着された2つのフィルム100, 101が、互いに重なり合って存在することにな る。この状態で、ヒータバー31をヒータバー け33に向けて移動させ、ヒータバー31とヒー タバー33とによりフィルム101を加圧および加 することで、両フィルム100,101同士がその全 幅にわたって熱融着される。

 フィルム101の送り出し方向についてヒー バー受け33の上流側には、フィルム押え部 34によって保持されるフィルム100を、フィル ム押え部材34によって保持されている部位よ も上流側で吸着する吸引器36が配置されて る。吸引器36は中空構造を有しており、その フィルム100との対向面には、図4Aに示すよう 、複数の開口37aが形成されている。吸引器3 6は、例えば、図4Bに示すように、側面が開放 した本体38と、この本体38の開放した側面を う蓋部材37とを有して構成することができる 。開口37aは、蓋部材37に形成される。

 吸引器36の内部を不図示のポンプで排気 ることで、開口37aが形成されている面の周 の空気が開口37aを介して吸引器36内に吸引さ れる。吸引器36は、このことを利用して、フ ルム100を吸着し、保持する。

 吸引器36の内部には圧力センサ(不図示)を 設けることが好ましい。フィルム101が吸引器 36に吸着されると、開口37aがフィルム101で塞 れる。そのため、吸引器36の内部を排気し がらフィルム101を吸着させると、その前後 吸引器36の内圧が急激に変化する。この圧力 の変化を圧力センサで検出することで、フィ ルム100が吸着されたことを検出することがで きる。

 図3に示すように、吸引器36は、フィルム1 01の送り出し方向と平行な方向である矢印D方 向に往復移動自在に、支持部材32に支持され いる。吸引器36には、支持部材32に固定され たシリンダ39のロッドがブラケットを介して 定されている。これによって、シリンダ39 駆動して吸引器36を矢印D方向に移動させる とができる。

 再び図1を参照して、無菌充填包装システ ム1の残りの構成を説明する。

 殺菌装置5は、フィルム供給装置2から供 されたフィルム101を殺菌する。ここでは殺 液として過酸化水素水溶液を用いている。 酸化水素水溶液は、殺菌槽50に満たされてい る。殺菌槽50には、フィルム引き回しユニッ 51が出し入れ自在に設けられている。フィ ム引き回しユニット51は、互い違いに配置さ れた複数のローラを有し、これらのローラに フィルム101を交互に掛け回すことで、フィル ム101が蛇行状に引き回される。

 過酸化水素水水溶液で満たされた殺菌槽5 0内にフィルム引き回しユニット51を設置した 状態で無菌充填包装システム1を運転すると フィルム101は過酸化水素水溶液に浸漬され がら送られる。これによってフィルム101が 菌される。

 乾燥装置6は、フィルム101が殺菌装置5を 過することによってフィルム101に付着した 酸化水素水溶液を、温風を吹き付けること どによって乾燥させる。

 内容物供給装置8は、包装袋中に充填され る内容物を、必要に応じて適宜調製して、充 填包装機7に供給する。内容物は、充填包装 7に供給される前に加熱殺菌され、そのため 殺菌装置を、この内容物供給装置8は含んで いる。

 充填包装機7は、殺菌装置5および乾燥装 6を経た殺菌済みのフィルム101と、内容物供 装置8から供給された殺菌済みの内容物とを 用いて、包装袋を製造する。充填包装機7と ては、少なくとも製袋ガイド71、投入パイプ 72、縦シール機構73、および横シール機構75を 有する一般的な充填包装機を用いることがで きる。

 製袋ガイド71は、乾燥装置6を経たフィル 101を、その長手方向に沿って半分に曲げる とによって両側縁部が一致するようにフォ ミングしつつ、下方にガイドする。製袋ガ ド71の下方には、上方から下方へのフィル 101の送りを補助する補助送りローラ74が配置 されている。

 縦シール機構73は、製袋ガイド71と補助送 りローラ74との間に配置されている。縦シー 機構73は、製袋ガイド71によってフォーミン グされたフィルム101の両側縁部の通過経路を 間において対向配置された一対の縦シールバ ーを有する。一対の縦シールバーのうち少な くとも一方には、電熱ヒータといった加熱手 段(不図示)が内蔵されている。縦シールバー 、フィルム101の対面した両側縁部同士を、 ィルム101の送りに同期して一定のタイミン で間欠的に加圧および加熱するように駆動 れる。これによって、フォーミングされた ィルム101の両側縁部同士がフィルム101の長 方向全体にわたって熱融着され、チューブ のフィルム101が形成される。

 投入パイプ72は、縦シール機構73によって 熱融着されることによってチューブ状に形成 されたフィルム101内に、内容物供給装置8か 供給された内容物を投入する。

 横シール機構75は、投入パイプ72の下方に おいてフィルム101を間において対向配置され た一対の横シールバーを有し、フィルム101を その幅方向に沿って、かつ全幅にわたって熱 融着する。フィルム101の送りに同期して横シ ールバーを一定のタイミングで間欠的に駆動 することで、フィルム101にはその全幅にわた る横シール部が、フィルム101の長手方向に一 定の間隔で形成される。これによって、フィ ルム101内に投入された内容物が封止される。

 上下に隣り合う2つの横シール部によって 区画されたフィルム1の部分が1つの包装単位 なる。横シール機構75は、フィルム101を横 ール部において幅方向に沿って切断するた のカッタ(不図示)をさらに備えていてもよい 。カッタにより横シール部ごとにフィルム101 を切断することにより、個々の包装単位に分 離された包装体が得られる。カッタは、一対 の横シールバーのうちの一方に内蔵されてい てもよいし、横シールバーとは別のユニット として構成されていてもよい。

 充填包装機7は、上述した各構成の他に、 一対のシゴキローラ76および一対の成形板77 有することが好ましい。

 一対のシゴキローラ76は、投入パイプ72の 下方に、フィルム101の通過経路を間において 対向配置されている。シゴキローラ76は、フ ルム101を下方に送る向きに回転するととも 、互いに開閉するように対向移動可能に設 られている。またシゴキローラ76は、閉じ ときにフィルム101をその全幅にわたって加 することができる長さを有している。

 内容物がシゴキローラ76よりも高い位置 で投入されている状態でシゴキローラ76を閉 じることにより、フィルム101はシゴキローラ 76の加圧力で押しつぶされて、内容物が上下 分離される。シゴキローラ76を閉じたまま 転させると、シゴキローラ76よりも上方の内 容物はシゴキローラ76の上方に留まったまま 、シゴキローラ76によってフィルム101が押 潰されつつ、ゴキローラ76よりも下方の内容 物のみがフィルム1とともに送られる。シゴ ローラ76で押し潰されたフィルム101の部分を 横シール機構75で熱融着することで、空気を 入させることなく包装体を製造することが きる。

 一対の成形板77は、シゴキローラ16と横シ ール機構100との間において、互いに接近する 方向および離間する方向に対向移動可能に、 フィルム101を間において対向配置されている 。成形板77は、フィルム101の内容物が充填さ た部分を所定の対向間隔で挟んでフィルム1 01の膨らみを抑制することで、フィルム101の 容物が投入された部分の形を整える。これ よって、内容物の容量のばらつきが抑えら る。内容物が軽量であったり、内容物の容 に対する要求が厳しくなかったりする場合 ど、フィルム1の膨らみを抑制する必要性が 低い場合は、成形板17は必ずしも配置しなく よい。

 次に、上述した無菌充填包装システム1の 動作について説明する。

 フィルム供給装置2からは、フィルム切り 替え機構20に装着された2つのフィルム100,101 うち、一方のフィルム101が繰り出される。 り出されているフィルム101を使用側のフィ ム101とする。もう一方のフィルム100は、そ 始端部がフィルム融着機構30のヒータバー受 け33とフィルム押え部材34とによって保持さ ている。保持されているフィルム100を待機 のフィルム100とする。

 フィルム供給装置2から繰り出されたフィ ルム101は、所定の走行経路を通過して、殺菌 装置5に供給される。殺菌装置5に供給された ィルム101は、殺菌装置5で過酸化水素水溶液 による殺菌が行われ、さらに乾燥装置6で乾 された後、充填包装機7に供給される。

 充填包装機7は、供給されたフィルム101を 、縦シール機構73によってチューブ状に形成 る。チューブ状に形成されたフィルム101の 部には、投入パイプ72を介して内容物供給 置8から供給された殺菌済みの内容物が投入 れる。そして、内容物が投入されたチュー 状のフィルム101を、横シール機構75によっ 、フィルム101の長手方向に一定間隔で熱融 することで包装体が連続的に製造される。

 このようにして包装体を連続的に製造す ことにより、フィルム101が消費されていく フィルム101が全て消費されてしまうと、充 包装機7の動作を停止し、新たなフィルムを セットし直してから動作を再開しなければな い。そこで、本形態の無菌充填包装システム 1は、充填包装機7の動作を停止することなく 次のフィルムへの切り替えを自動で行う。

 以下に、フィルムの切り替え動作につい 詳細に説明する。

 フィルム101が消費されて終端部に近づく 、フィルム終了テープが現れる。フィルム 了テープがフィルムエンドセンサにより検 されると、送りローラ3によるフィルム101の 繰り出しが停止される。この状態で、図5Aに すように、カッタユニット23がカッタ受け24 に向かって移動し、フィルム101を全幅にわた って切断する。

 送りローラ3によるフィルム101の繰り出し は、フィルム終了テープの検出後、直ちに停 止されてもよいし、所定の時間経過後に停止 されてもよい。いずれの場合でも、フィルム 終了テープがカッタユニット23とカッタ受け2 4との間に到達する前に、フィルム101の無駄 少なくするために、フィルム終了テープに きるだけ近い位置でフィルム101を切断する とが好ましい。フィルムエンドセンサがフ ルム終了テープを検出してからカッタユニ ト23を動作させるまでの時間は、フィルムエ ンドセンサからカッタ受け24までの距離に応 て決定すればよい。

 フィルム101の切断後、カッタユニット23 元の位置に戻し、再び送りローラ3によって ィルム101を送り出す。フィルム101の切断動 中は、送りローラ3によるフィルムの送りが 停止されているが、その間も、アキュームレ ート機構40に貯えられているフィルム101を送 出しながら充填包装機7による充填包装動作 は行われている。

 送りローラ3によるフィルムの送り出しと ともに、図5Bに示すように、吸引器36を駆動 て、フィルム押え部材34によって保持されて いる待機側のフィルム100を吸着する。

 待機側のフィルム100の吸着後、その状態 、フィルム100をフィルム押え部材34による 持から解放するとともに、シリンダ39を駆動 することによって、吸引器36をフィルム送り し方向上流側へ移動させる。これによって フィルム100は、その送り出し方向上流側へ り戻される。ここで、吸引器36の移動量は 吸引器36の移動後にフィルム100の始端部100a ヒータバー31とヒータバー受け33とで加圧さ る領域に位置するような移動量とされる。

 待機側のフィルム100の、フィルム押え部 34からの解放は、フィルム押え部材34をヒー タバー受け33から離れる方向に移動させるこ によって行うことができる。または、フィ ム100の保持をフィルム押え部材34の自重に って行い、フィルム100を吸着した吸引器36が 移動することによって、フィルム100の始端部 100aがフィルム押え部材34とヒータバー受け33 の間から抜け出るようにしてもよい。

 吸引器36を移動させた後の、フィルム100 始端部100aの位置は、非常に重要である。そ で、フィルム押え部材34でフィルム100を保 する際に、フィルム100の始端縁が、吸引器36 の移動量に基づいて定められた所定の位置に 位置するようにフィルム100を保持するのが好 ましい。

 その方法としては、例えば、ヒータバー け33にフィルム100の始端縁の位置に相当す 目印を設けておき、その目印にフィルム100 始端縁を合わせた状態でフィルム100を保持 る方法がある。あるいは、フィルム100の始 部をフィルム押え部材34のヒータバー31側の ッジと反対側のエッジからはみ出させて保 し、フィルム100の保持後、フィルム押え部 34のエッジからはみ出したフィルム100の部 を切除することによって、フィルム100の始 縁の位置を定めてもよい。

 一方、使用側のフィルム101は、送りロー 3(図1参照)によってさらに送り出される。最 終的には、使用側のフィルム101は、その切断 された末端部101aが、ヒータバー31とヒータバ ー受け33とで加圧される領域内で待機側のフ ルム100の始端部100aと重なる位置まで送り出 される。フィルム101の経路でのカッタユニッ ト23からヒータバー31までの距離は予めわか ているので、使用側のフィルム101の終端部 位置決めは比較的容易である。フィルム101 上記の位置まで送り出されたら、送りロー 3を停止する。

 待機側のフィルム100の始端部および使用 のフィルム101の終端部が上記の位置に位置 めされたら、図5Dに示すように、ヒータバ 31をヒータバー受け33に向けて前進させ、ヒ タバー31とヒータバー受け33とによってフィ ルム100,101を加圧および加熱する。これによ て、フィルム100,101の加熱された領域が熱融 される。

 その後、図5Eに示すように、ヒータバー31 を元の位置に戻し、フィルム100,101を加圧状 から開放する。これによって、フィルム100,1 01の加熱されていた領域が自然冷却されて固 し、その結果、使用側のフィルム101と待機 のフィルム100とが連続した状態で接合され 。フィルム100,101の接合後、吸引器36の駆動 停止し、待機側のフィルム100の保持を解除 る。

 以上説明したように本実施形態では、フ ルム融着機構30は、フィルム押え部材34とは 別に、待機側のフィルム100のフィルム押え部 材34で保持される部位の上流側を保持する吸 器36を備えている。吸引器36は、使用側のフ ィルム101と待機側のフィルム100とを接合する 際、待機側のフィルム100を保持した状態で、 フィルム押え部材34による保持から解放され フィルム100の始端部100aがヒータバー31によ 加圧される領域内に位置するように、フィ ム100を引き戻す。

 その結果、図6に示すように、待機側のフ ィルム100と使用側のフィルム101とを、それら の端部に非融着部が形成されることなく、フ ィルム100,101の重なり合った領域全体を熱融 することができる。その結果、異物の入り みや過酸化水素水溶液の浸入の原因となる き間の発生を防止することができる。

 特に、フィルムを殺菌液中に浸漬する無 充填包装システムにおいては、使用側のフ ルムと待機側のフィルムとの間にすき間が じると、このすき間への殺菌液の浸入を回 するのは極めて困難である。したがって、 用側のフィルムと待機側のフィルムとを両 間にすき間を生じさせることなく熱融着で る充填包装システムは、包装体内に殺菌液 残存する可能性を極めて低くすることがで 、無菌充填包装システムに適用するのに特 適している。

 フィルム100,101が接合された後、再び送り ローラ3(図1参照)を駆動する。これによって 待機側のフィルム100も、使用中のフィルム10 1に続いて送り出される。

 送りローラ3の駆動とほぼ同じタイミング で、図5Fに示すように、回転体22が矢印方向 回転を始める。回転体22が回転することで、 待機側であったフィルム100がガイドローラ27 ガイドされるようになる。使用側であった ィルム101は、この段階では切断された残り 部分がフィルムホルダ22aに保持されたまま ある。なお、図5Fは、図5Aに示した状態から 回転体22が45°回転した状態を示している。

 回転体22がさらに回転していくと、図5Gに 示すように、フィルム100は、回転体22に設け れたガイドローラ25にもガイドされ始める この間も、送りローラ3によるフィルム100の り出しは行われている。なお、図5Gは、図5A に示した状態から回転体22が135°回転した状 を示している。

 そして回転体22の回転動作は、図5Hに示す ように、図5Aに示した状態から180°回転した 態で停止する。これにより、2つのフィルム ルダ22a,22bの関係が入れ替わり、待機側であ ったフィルム100は、今度は使用側となる。

 使用側であったフィルム101は、フィルム ルダ22bから取り外され、フィルム101が取り されたフィルムホルダ22bに新たなフィルム 装着される。新たなフィルムは、フィルム ルダ22bに対応する引き出しローラ対26の間 通されて、その始端部がフィルム融着機構30 のフィルム押え部材34によって保持される。 れによって、新たなフィルムが待機用のフ ルムとなる。新たなフィルムをフィルム押 部材34に保持する際は、図3に破線で示すよ に、支持部材32を倒して行う。これにより 使用中のフィルムの送り出しを妨げること く、新たなフィルムを保持させることがで る。新たなフィルムの始端部がフィルム押 34によって保持された後、支持部材32は元の 勢に戻される。

 上述したフィルムの切り替え動作は、フ ルムを交換する必要がある度に繰り返され 。その結果、フィルムを交換するごとに充 包装機7の動作を停止させる必要はなく、充 填包装機7を連続して動作させ続けることが きるようになる。

 以上、本発明について代表的な実施形態 例に説明したが、本発明は、上述した実施 態に限定されるものではない。

 例えば、上述した実施形態ではフィルム し機構として、真空吸引によってフィルム 吸着するものを示したが、その他にも、フ ルムを挟持するクランプ機構あるいはフィ ムを挟持しながら回転することによってフ ルムを送り戻すローラ機構などを用いるこ もできる。また、上述した実施形態ではフ ルム終了テープを検出することでフィルム 切り替え動作が行われるようにしたが、使 側のフィルムの末端を検出することによっ フィルムの切り替えを行うようにしてもよ 。この場合は、切断機構は設ける必要はな 。ただし、フィルムの末端を検出する場合 も切断機構を備えておけば、フィルムの任 の部分でフィルムを切り替えることができ 便利である。さらに、上述した実施形態で 無菌充填包装システムに本発明を適用した 合を説明したが、充填包装後の工程で殺菌 行う場合や殺菌が不要な場合など、無菌充 する必要がない場合は、殺菌装置および乾 装置は不要である。