JP5916921B2 - 缶容器の自動封入用内袋 - Google Patents

Description

本発明は缶容器の自動封入用内袋に関し、特にドラム缶等の円筒状をなす缶容器への自動封入に好適な缶容器の自動封入用内袋に関する。

例えば特許文献１の図５（ｂ）には、ドラム缶の内面と相似形状をなしたドラム缶用の内袋が開示されている。

特開２００１―３２８６７５号公報

上記内袋は、ドラム缶への収容前の状態で、ドラム缶の内面に密着可能な円筒状を有しており、構造が複雑であるとともに、内袋の材料となる可撓性フィルムは剛性を高めるために例えば約２ｍｍ程度の厚みとなり、コスト高となる。また、内袋は円筒状をなして嵩張るため、内袋をドラム缶まで搬送する搬送工程、内袋をドラム缶に収容する収容工程は人手で行わざるを得ず、内袋の自動搬送及びドラム缶への自動収容は困難であり、ドラム缶への内袋装着のための設備の自動化が困難である。

また、内袋の上端部にはノズル開口が形成されている。このノズル開口は、構造が複雑であるとともに、充填物が液体以外の若干大きめの固形物の場合には、内袋への充填が困難となるおそれがある。そこで、内袋の上端部に比較的大きな開口を形成することも考えられる。この場合、内袋の開口から充填物を充填した後、内袋の上端部をヒートシーラー等により融着し、シールして塞ぐことになる。ヒートシーラーは、ヒートシール可能なシール幅が予め規定されているが、充填物の充填し易さを追求して内袋の開口を無闇に大きくすると、長尺のヒートシーラーが必要になるおそれがある。

内袋はドラム缶に収容された後に充填物が充填され、その後に上端部がシールされて塞がれる。このため、ヒートシーラーが長尺であると、上記シール工程にて、内袋が収容されたドラム缶にヒートシーラーが接触干渉し、シール工程の自動化が阻害されるおそれがある。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、内袋の搬送工程、内袋の缶容器への収容工程、内袋への充填物の充填工程、内袋のシール工程のすべての自動化を促進可能な缶容器の自動封入用内袋を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の缶容器の自動封入用内袋は、円筒状の缶容器に折り畳んだ状態で自動封入される内袋であって、可撓性のフィルムから形成され、閉じた底と、底と連なる両側縁と、開いた上端部とを含み、折り畳んだ状態で上端部の幅及び両側縁間の幅が缶容器の内径よりも短い形状をなす一方、缶容器に収容されて上端部を通じて気体が充填されたときに缶容器の内面に密着するまで円筒状に膨らむ容量を有する袋本体と、上端部に設けられ、袋本体が円筒状に膨らんだときに該上端部の開口幅を袋本体を折り畳んだ状態の上端部の幅に保持するべく減少させる開口シール部とを備える。
好ましくは、袋本体は、折り畳まれているとき、その両側縁に袋本体の内方に向けてＶ字状に折り込んで形成された一対の折り込み部を更に含み、一対の折り込み部は、折り畳まれた袋本体の厚み方向に互いに重なり合うＶ字の２つの上端縁をそれぞれ有し、開口シール部は、一方の折り込み部にて、２つの上端縁を上端部にて袋本体の内面にシールした第１シール域を含む。

好ましくは、開口シール部は、他方の折り込み部にて、２つの上端縁を上端部にて袋本体の内面にシールした第２シール域を更に含む。
好ましくは、第１シール域は、２つの上端縁を上端部にて袋本体の厚み方向でみて片側となる内面にシールした状態に位置付けられる一方、第２シール域は、２つの上端縁を上端部にて袋本体の厚み方向でみて片側とは反対側となる内面にシールした状態に位置付けられる。

好ましくは、袋本体が折り畳まれているとき、一対の折り込み部のＶ字の谷底は互いに近接している。
好ましくは、袋本体が折り畳まれているとき、底は三角形状をなす。
好ましくは、底には、三角形状に沿った底シール部が形成されている。

本発明の缶容器の自動封入用内袋によれば、内袋の搬送工程、内袋の缶容器への収容工程、内袋への充填物の充填工程、内袋のシール工程のすべての自動化を促進することができる。

本発明の一実施形態に係る内袋を示す斜視図である。 図１の内袋の上端部に開口シール部を形成する前の袋本体を上側からみた図である。 図１の内袋を図１の正面側からみた図である。 図１の内袋を図１の右側からみた図である。 図１の内袋をその底側からみた図である。 図１の内袋をその上端部を把持してドラム缶に収容する工程を示す図である。 図６の状態から、内袋の上端部を通じて気体を充填して膨らませ、充填物を充填する工程を示す図である。 図７の状態における内袋の上端部に形成された開口を上からみた図である。 図８の状態から、内袋の上端部をシールして塞ぐ工程を示す図である。 図９の状態から、ドラム缶に天板で蓋をして密閉する工程を示す図である。

以下、図面に基づき本発明の一実施形態について説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る内袋１を示す斜視図である。内袋１は、缶容器の一例として、後述する一方が開放されたドラム缶（オープン缶）２に自動封入して使用される。内袋１への充填物は、例えば焼却灰、ペレット、粉体等、或いは、湿気等の腐食作用や臭気を有する固形物、或いは液体である。内袋１は、ドラム缶２の内面への充填物の直接の接触を回避することにより、充填物によるドラム缶の腐食を抑制し、充填物及びドラム缶の長期に亘る安定した保管を可能とする。また、充填物を充填した後の内袋１をヒートシール等によりシールして塞ぐことにより、充填物を外気から遮断し、充填物からの臭気の拡散や充填物の腐敗や充填物の酸化などを抑制する。

内袋１は、可撓性を有する合成樹脂製のフィルムから製造されている。このフィルムは、例えば１００μｍから２００μｍ程度の厚みを有し、充填物の種類に応じて要求される内袋１の機能（上述した耐腐食性、防臭性、防湿性の他、酸素透過性等）を獲得するべく、ポリエチレン系、ポリプロピレン系、ポリエステル系およびポリアミド系等の樹脂を積層して形成される。また、このフィルムの内面には、少なくとも熱融着により製袋可能な熱接合性樹脂が使用される。

図１に示すように、内袋１の袋本体４は、閉じた底６と開いた上端部８とを含み、折り畳んだ状態で底６が三角形状に突出した五角形をなしている。袋本体４は、上端部８を通じて空気や窒素等の気体が充填されたとき、ドラム缶２の内面に密着可能な程度に円筒状に膨らみ、充填物の所望の充填容量を確保可能である。

袋本体４は、折り畳まれた状態で、袋本体４の両側縁に、袋本体４の内方に向けてＶ字状に折り込んで形成された一対の折り込み部１０Ａ（図１でみて左側）と、折り込み部１０Ｂ（図１でみて右側）とがそれぞれ形成されている。
図２は、内袋１の上端部８に後述する開口シール部１２を形成する前の袋本体４を上側からみた図である。

図２に示すように、折り込み部１０Ａは、折り畳まれた袋本体４の厚み方向Ｚに互いに重なり合うＶ字の２つの上端縁１０Ａ１（図１でみて手前側）、１０Ａ２（図１でみて奥側）と、袋本体４の長さ方向Ｙに延びるＶ字の谷底１０Ａ３と、袋本体４の長さ方向Ｙに延び、谷底１０Ａ３とともにＶ字を形成する２つの外端縁１０Ａ４（図１でみて手前側）、１０Ａ５（図１でみて奥側）とを有している。

一方、図２に示すように、折り込み部１０Ｂは、折り畳まれた袋本体４の厚み方向Ｚに互いに重なり合うＶ字の２つの上端縁１０Ｂ１（図１でみて手前側）、１０Ｂ２（図１でみて奥側）と、袋本体４の長さ方向Ｙに延びるＶ字の谷底１０Ｂ３と、袋本体４の長さ方向Ｙに延び、谷底１０Ｂ３とともにＶ字を形成する２つの外端縁１０Ｂ４（図１でみて手前側）、１０Ｂ５（図１でみて奥側）とを有している。そして、本実施形態の内袋１には、その上端部８に、上端部８の開口幅を減少させる開口シール部１２が設けられている。

開口シール部１２は、第１シール域１２Ａと第２シール域１２Ｂとから形成されている。第１シール域１２Ａは、図１でみて左側の折り込み部１０Ａにて、２つの上端縁１０Ａ１、１０Ａ２の双方を図１でみて奥側となる袋本体４の内面４ａにシールして形成されている。詳しくは、第１シール域１２Ａは、袋本体４における上端縁１０Ａ１、１０Ａ２の若干下の領域を奥側の内面４ａに一括してヒートシールすることにより、袋本体４の幅方向Ｘに沿った直線シールラインとして形成されている。

一方、第２シール域１２Ｂは、図１でみて右側の折り込み部１０Ｂにて、２つの上端縁１０Ｂ１、１０Ｂ２の双方を図１でみて手前側（即ち厚み方向Ｚでみて奥側とは反対側）となる袋本体４の内面４ａにシールして形成されている。詳しくは、第２シール域１２Ｂは、袋本体４における上端縁１０Ｂ１、１０Ｂ２の若干下の領域を手前側の内面４ａに一括してヒートシールすることにより、袋本体４の幅方向Ｘに沿った直線シールラインとして形成されている。

図３は内袋１を図１の正面側からみた図、図４は内袋１をその上端部８を把持した状態で図１の右側からみた図、図５は内袋１をその底側からみた図である。
図３に示すように、内袋１は、袋本体４が折り畳まれているとき、一対の折り込み部１０Ａ、１０Ｂの谷底１０Ａ３、１０Ｂ３は互いに近接して配置されている。
また、図３に示すように、袋本体４の底６は折り畳まれている状態で三角形状に突出して形成され、底６には当該三角形状に沿った底シール部１４が形成されている、

図３から図５に示すように、底シール部１４は、傾斜シールライン１４Ａ１、１４Ａ２、１４Ｂ１、１４Ｂ２と、直線シールライン１４Ｃとから形成されている。各傾斜シールライン１４Ａ１、１４Ａ２は、谷底１０Ａ３から外端縁１０Ａ４、Ａ５に至るまで上端部８側に底６の三角形状に沿ってそれぞれ傾斜して形成されている。また、各傾斜シールライン１４Ｂ１、１４Ｂ２は、谷底１０Ｂ３から外端縁１０Ｂ４、Ｂ５に至るまで上端部８側に底６の三角形状に沿ってそれぞれ傾斜して形成されている。

また、直線シールライン１４Ｃは、底６にて各傾斜シールライン１４Ａ１、１４Ａ２、１４Ｂ１、１４Ｂ２と交差するように底６の三角形状の頂近傍を幅方向Ｘに沿って形成されている。このようにして形成される内袋１は、折り畳まれた状態で図示しない搬送装置により多数積層されてドラム缶２まで搬送された後、一枚ずつ繰り出されてドラム缶２に収容される。

詳しくは、図６に示すように、後述する天板２ａを外したドラム缶２の直上に、上記搬送装置の一部を構成する把持部１６で上端部８が把持された一枚の内袋１が搬送され、ドラム缶２に収容される。把持部１６は、２つのクリップから形成され、これらクリップで上端部８を挟むことで内袋１を吊り下げ支持している。内袋１の底６が三角形状をなして突出しているため、当該三角形状の頂部がドラム缶２の底の中央に位置するように内袋１を自動搬送することで、ドラム缶２に対して内袋１を容易に位置決めしながら誘導可能である。

次に、図７に示すように、上端部８から気体及び充填物の充填装置のノズル１８を内袋１に挿入する。そして、上端部８に形成された開口２０を通じてノズル１８から内袋１に空気や窒素等の気体を充填して膨らませた後、ノズル１８から内袋１に充填物を充填する。ノズル１８はパイプ状をなし、ノズル１８の下端側には上端部８を挟んで内袋１を支持する把持部２４が装着され、ノズル１８の上端側には送気口２６Ａと脱気口２６Ｂが形成されている。

ここで、図８に示すように、図７の状態における内袋１の上端部８に形成された開口２０は、上からみるとノズル１８の開口形状に合致した円形状をなしており、開口２０の開口縁は把持部２４によってノズル１８の外周に気密に装着される。開口２０の幅方向Ｘに沿う開口幅は、上端部８への開口シール部１２（第１及び第２シール域１２Ａ、１２Ｂ）の形成に伴い、袋本体４の幅方向Ｘに沿って減幅されている。また、内袋１の上方からみたときの開口２０は、内袋１の幅方向Ｘ及び厚み方向Ｚの双方における中央に位置付けられる。

次に、図９に示すように、ノズル１８の脱気口２６Ｂから内袋１内を脱気した後、把持部２４でヒートシール箇所である上端部８を挟んだ状態で、把持部２４の下部に配置されたヒートシーラー２２により内袋１の上端部８がヒートシールにより熱融着され、開口２０が塞がれる。ヒートシーラー２２によりシール可能なシール幅は、ヒートシーラー２２をドラム缶２に非接触で降下して使用したい等の理由により、少なくともドラム缶２の内径よりも短くなるように予め規定されている。これにより、上端部８には、袋本体４における第１及び第２シール域１２Ａ、１２Ｂよりも下の領域に袋本体４の幅方向Ｘに沿った直線シールライン２４が形成される。

最後に、図１０に示すようにドラム缶２に天板２ａで蓋をし、蓋を締結バンド等で締結してドラム缶２内を密閉する。
以上のように本実施形態の内袋１は、袋本体４が折り畳んだ状態で五角形をなす一方、上端部８を通じて気体が充填されたときに円筒状に膨らむため、内袋１の搬送工程、内袋１のドラム缶２への収容工程、内袋１への充填物の充填工程の自動化を促進可能となる。

また、内袋１が上端部８の開口幅を減少させる開口シール部１２を備えることにより、ヒートシーラー２２によりシール可能なシール幅が予め規定されている場合であっても、内袋１のシール工程の自動化を促進可能となる。
また、開口シール部１２が第１及び第２シール域１２Ａ、１２Ｂから形成されることにより、内袋１の上方からみて、開口２０を内袋１の幅方向Ｘ及び厚み方向Ｚの双方における中央に位置付けることができる。このため、ドラム缶２及び内袋１に対するノズル１８及びヒートシーラー２２の位置決めを容易に自動化することができ、少なくとも上記充填工程及びシール工程の更なる自動化の促進を図ることができる。

また、袋本体４が折り畳まれているとき、一対の折り込み部のＶ字の谷底が互いに近接していることにより、内袋１の折り畳み状態における面積を小さくすることができるため、少なくとも上記搬送工程及び収容工程の更なる自動化の促進を図ることができる。
また、袋本体４が折り畳まれているとき、底６が三角形状をなすことにより、当該三角形状の頂部がドラム缶２の底の中央に位置するように内袋１を自動搬送することで、ドラム缶２に対して内袋１を容易に位置決めしながら誘導可能である。従って、上記搬送工程及び収容工程の更なる自動化の促進を図ることができる。

しかも、内袋１が上端部８を通じて気体を充填して膨らんだとき、内袋１の底面積を大きくすることができ、内袋１の膨張率を高めることができる。換言すると、内袋１の折り畳み状態における面積を小さくすることができるため、少なくとも上記搬送工程及び収容工程の更なる自動化の促進を図ることができる。
本発明は上記実施形態に制約されるものではなく、種々の変形が可能である。

例えば、開口シール部１２の形態は、上端部８の開口幅を減少させることが可能であれば上記形態に限定されない。具体的には、開口シール部１２を第１及び第２シール域１２Ａ、１２Ｂの何れか一方のみから形成しても良い。この場合であっても、上端部８の開口幅を少なくとも減少させることはできる。従って、ヒートシーラー２２によりシール可能なシール幅が予め規定されている場合であっても、内袋１のシール工程の自動化を促進可能となる。

また、第１及び第２シール域１２Ａ、１２Ｂを厚み方向Ｚでみて同じ側に形成しても良い。この場合には、内袋１の上方からみたときの開口２０は、少なくとも内袋１の幅方向Ｘにおける中央に位置付けられる。このため、ドラム缶２及び内袋１に対するノズル１８及びヒートシーラー２２の少なくとも幅方向Ｘにおける位置決めの自動化が可能となり、上記充填工程及びシール工程の更なる自動化の促進を図ることができる。

また、第１及び第２シール域１２Ａ、１２Ｂを幅方向Ｘでみて同じ側に形成しても良い。この場合には、内袋１の上方からみたときの開口２０は、少なくとも内袋１の厚み方向Ｚにおける中央に位置付けられる。このため、ドラム缶２及び内袋１に対するノズル１８及びヒートシーラー２２の少なくとも厚み方向Ｚにおける位置決めの自動化が可能となり、上記充填工程及びシール工程の更なる自動化の促進を図ることができる。

また、袋本体４が折り畳まれているときの内袋１の形状は、上記形態に限定されない。具体的には、一対の折り込み部１０Ａ、１０ＢのＶ字の谷底１０Ａ３、１０Ｂ３は互いに近接しなくとも良いし、底６は三角形状に突出しない長方形や正方形等の矩形状であっても良いし、底６は当該三角形状に沿った底シール部１４以外のシール形態であっても良い。これらの場合であっても、少なくとも内袋１が上端部８の開口幅を減少させる開口シール部１２を備えていれば、上記搬送工程、上記収容工程、上記充填工程、及び上記シール工程のすべての自動化を促進可能である。

また、内袋１を装着するのはドラム缶２以外の缶容器であっても良い。但し、本発明の内袋１は円筒状の金属又は樹脂の容器に収容して使用するのが好ましい。

１ 内袋
２ ドラム缶（缶容器）
４ 袋本体
４ａ 内面
６ 底
８ 上端部
１０Ａ、１０Ｂ 折り込み部
１０Ａ１、１０Ａ２、１０Ｂ１、１０Ｂ２ 上端縁
１０Ａ３、１０Ｂ３ 谷底
１２ 開口シール部
１２Ａ 第１シール域
１２Ｂ 第２シール域
１４ 底シール部

Claims (7)

1. 円筒状の缶容器に折り畳んだ状態で自動封入される内袋であって、
   可撓性のフィルムから形成され、閉じた底と、前記底と連なる両側縁と、開いた上端部とを含み、折り畳んだ状態で前記上端部の幅及び前記両側縁間の幅が前記缶容器の内径よりも短い形状をなす一方、前記缶容器に収容されて前記上端部を通じて気体が充填されたときに前記缶容器の内面に密着するまで円筒状に膨らむ容量を有する袋本体と、
   前記上端部に設けられ、前記袋本体が円筒状に膨らんだときに該上端部の開口幅を前記袋本体を折り畳んだ状態の前記上端部の幅に保持するべく減少させる開口シール部と
   を備えた、缶容器の自動封入用内袋。
2. 前記袋本体は、折り畳まれているとき、その前記両側縁に前記袋本体の内方に向けてＶ字状に折り込んで形成された一対の折り込み部を更に含み、
   前記一対の折り込み部は、折り畳まれた前記袋本体の厚み方向に互いに重なり合う前記Ｖ字の２つの上端縁をそれぞれ有し、
   前記開口シール部は、前記一方の折り込み部にて、前記２つの上端縁を前記上端部にて前記袋本体の内面にシールした第１シール域を含む、請求項１に記載の缶容器の自動封入用内袋。
3. 前記開口シール部は、前記他方の折り込み部にて、前記２つの上端縁を前記上端部にて前記袋本体の内面にシールした第２シール域を更に含む、請求項２に記載の缶容器の自動封入用内袋。
4. 前記第１シール域は、前記２つの上端縁を前記上端部にて前記袋本体の前記厚み方向でみて片側となる内面にシールした状態に位置付けられる一方、前記第２シール域は、前記２つの上端縁を前記上端部にて前記袋本体の前記厚み方向でみて前記片側とは反対側となる内面にシールした状態に位置付けられる、請求項３に記載の缶容器の自動封入用内袋。
5. 前記袋本体が折り畳まれているとき、前記一対の折り込み部の前記Ｖ字の谷底は互いに近接している、請求項２から４の何れか一項に記載の缶容器の自動封入用内袋。
6. 前記袋本体が折り畳まれているとき、前記底は三角形状をなす、請求項２から５の何れか一項に記載の缶容器の自動封入用内袋。
7. 前記底には、前記三角形状に沿った底シール部が形成されている、請求項６に記載の缶容器の自動封入用内袋。

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