さまざまなポーチタイプに適した包装機械の選定

ポーチ構造が決定要因となる 梱包機 建築

スタンドアップポーチ（ ドイルパック ）と縦型フォーム・フィル・シール（VFFS）機

Vffs 梱包機 スタンドアップパウチ包装において、ほぼ完全に主流となっています。これらの機械は、ロールストックフィルムからパウチ全体（特に重要なベースガセットを含む）を一括して成形し、同時に店頭の棚で直立可能な形状を実現するという、一連のスムーズな作業を行います。最新のVFFS（縦型フォーム・フィル・シール）システムでは、毎分150個以上のパウチを生産可能であり、充填精度は±0.5％以内と非常に高く、製品の見た目や生産ラインでの高速処理が求められる食品・飲料分野に最適です。ただし、オペレーターが特に注意すべき点が一つあります：フィルムとの互換性問題です。特にラミネート材は、シール工程における温度設定を慎重に管理しなければならず、そうでないとシール強度が十分に確保されません。

ピローパウチ：横型フォーム・フィル・シール（HFFS） vs. 既製パウチ充填機

HFFS機械は、枕型のスナック用ポーチを非常に高速で製造するのに最適です。この機械では、まず機械上でポーチを成形し、その後に充填を行います。チップスやクラッカーなどの製品では、分間約200個の速度を実現します。もう1つの選択肢は、あらかじめ成形済みのポーチを充填する「プレメイド・ポーチ充填機」であり、既に成形された袋を用いて作業します。この方式は、壊れやすい製品や形状が不規則な製品に特に適しており、その理由は、製品をより優しく取り扱えるためです。『Packaging Digest』誌（2023年）の調査によると、壊れやすい商品を対象としてプレメイド方式に切り替えた企業では、工程全体におけるパッケージへの負荷が小さくなるため、製品ロスが約18％削減されたとのことです。コストを抑えつつ生産性を最大化したい大多数の事業者にとっては、HFFS方式が合理的な選択です。しかし、製品が特別な取扱いを要する場合、特殊な包装要件がある場合、あるいは複雑なブランド表現（ロゴやデザインなど）を必要とする場合には、初期投資が高くなるものの、プレメイド充填機を採用した方が通常、より優れた結果が得られます。

特殊ポーチ — サイドガセット式、3辺シール式、およびPacXpert® — およびそれら専用の包装機要件

特殊なポーチ（袋）の製造においては、メーカーが特定の機械構成を必要とします。例えば、サイドガセットポーチでは、膨張可能な側面を形成するために、実際には横方向のシール用ジャワ（密封クランプ）が必要となります。一方、3辺シールポーチは異なる方式で動作し、生産工程全体でシールエッジの一貫性を保つために、高精度のアライメント（位置合わせ）システムに大きく依存しています。さらに、PacXpert方式のポーチでは、底部パネルの展開と製品の同時充填を制御するための「二重作用式充填機」が求められます。こうした専用機械の通常の処理能力は、分あたり約40～70個程度であり、一般的なVFFS（縦形フィル・シール・マシン）やHFFS（横形フィル・シール・マシン）設備と比較すると明らかに遅いですが、ポーチの構造的完全性を確保するという観点からは、この性能低下は十分に許容されるトレードオフです。また、シール時の温度も素材ごとに非常に重要です。アルミ箔複合フィルム（フォイルラミネート）は一般に高温を要し、約160～200℃の範囲が必要ですが、近年登場した環境配慮型のモノマテリアル（単一素材）はむしろ低温で良好に機能し、約120～150℃が最適とされています。設備導入の前に、必ず仕様書が、ポーチのサイズ変動対応能力およびシール層の構成方法といった要件に適合しているかを確認してください。

製品の形状が包装機における充填技術を決定します

製品の物理的状態は、包装機内における最適な充填方法を根本的に左右します。液体、粉末、粒状物それぞれに、精度の確保、衛生管理の維持、および効率的な生産を実現するための異なる技術が求められます。

液体製品：精密性と衛生性を実現するためのペリスタルト式、ピストン式、容積式充填機

薄い飲料から粘稠なペーストに至るまでの液体製品を扱う際には、汚染問題を回避し、生産工程全体で正確な充填量を維持するために、適切な充填装置が不可欠となります。ピストン式充填機は、果肉入りフルーツピューレや研磨性物質など、取り扱いが難しい素材に非常に有効であり、昨年のフレキシブル・パッケージング協会（Flexible Packaging Association）のデータによると、約±0.5％の精度を実現します。無菌性が極めて重要な用途では、ペリスタルティックポンプが特に優れており、製品を密閉されたチューブ内のみを通じて送液するため、医薬品や繊細な食品など、交差汚染のリスクが一切許容されない製品に最適です。体積式充填機は、流体の流出時間を制御するという異なるアプローチを採用しており、オイルや工業用洗浄剤など、毎回一定量を確実に供給する必要がある用途に適しています。こうしたすべてのシステムに共通する点は何でしょうか？それは、FDAおよびEHEDGの両方の衛生基準を満たす厳格な清掃・消毒プロトコルに従って設計されており、製品を損なうことなく優しく取り扱えるとともに、バッチ間の清掃を容易にするためにCIP（Clean-in-Place）またはSIP（Sterilize-in-Place）機能を備えている点です。

粉末および顆粒：包装機におけるオーガー式、容積カップ式、およびマルチヘッド計量システム

粉末、粒状物、種子、フレークなどの流動性の高い材料を扱う際、製造業者は、粉塵発生から塊化問題、さらにはロット間での密度の不均一性に至るまで、いくつかの共通課題に直面します。オーガー充填システムは、加工中に空気を含みにくい製品（例：砂糖や小麦粉）に対して効果的に機能し、これらの機械は通常約1％の精度を維持しており、ほとんどの用途において十分な性能です。容積式カップ充填機は、米やコーヒー豆など、均一な粒状材料を扱う場合に有効な別の選択肢です。このようなシステムでは、調整可能なカップを用いて迅速に所定量を計量します。0.1％という極めて高い精度が求められる場合は、マルチヘッド計量機が必要になります。こうした高度なシステムは、スパイスや高品質な栄養補助食品など、わずかな重量変動が重大な影響を及ぼす困難な材料の計量に対応します。これは、複数のホッパーからの入力を同時に統合することで、正確な目標重量を実現しています。これらのいずれかのシステムを導入する際には、適切な粉塵除去装置の設置、すべての接触面を鏡面仕上げのステンレス鋼で構成すること、および制御された振動や攪拌機構を備えて材料のブリッジング（詰まり）を防止する機能の導入など、さまざまな要因を検討することが重要です。

現代の包装機械におけるシーリング、統合、および材料の互換性

スパウト付きポーチ用のスパウト挿入および二機能包装機

スパウト付きポーチの製造には、スパウトを装着し同時に充填を行う専用設備が必要です。そのような二機能一体型機械がまさにそのためのものです。従来、作業者が後工程でスパウトを手作業で取り付けるという工程が不要になるため、生産スピードの向上と人件費の削減が実現します。また、シロップやモーター・オイルなどの高粘度液体を扱う際には、各部品の正確な位置合わせが極めて重要であり、ずれがあると漏れが発生する可能性があります。生産ラインを拡張中の企業では、こうした統合型システムへ切り替えることで、運用コストが約15～20％削減される事例が多く見られ、さらに毎分200ユニット以上の連続生産が可能になります。ただし、いくつか検討すべき重要な点もあります。まずスパウトの種類——ねじ式キャップタイプが適しているか、あるいはフリップトップタイプの方が適しているか——を慎重に判断する必要があります。また、機械による充填時に内部圧力に耐えられるよう、使用材料の強度も十分に確保する必要があります。

熱シール vs. 超音波シール：ラミネート材、アルミ箔材、および環境配慮型素材における密封性の確保

素材の組成によって、最適なシール方法が決まります。

熱シールは、制御された温度および圧力を用いて層を融合させる方法であり、優れたバリア特性を必要とする金属化フィルムに最適です。超音波シールは、高周波振動を用いて熱感受性のバイオプラスチックを熱劣化を引き起こさずに接合する方法です。両手法とも、素材の厚さ、融点、層構造に応じて正確に調整されることで、汚染を防止し、保存期間を延長します。

よくある質問

VFFS機械の包装における主な役割は何ですか？

VFFS機械は、ロールストックフィルムからスタンドアップパウチを自動的に成形・充填する装置であり、1分間に150個以上のパウチを高精度な充填で効率的に生産できます。

エコ素材にはどのシール方法が最も適していますか？

超音波シールは、振動による分子結合を用いるため、熱劣化を避けられる点で、繊細なエコ素材に最適です。

企業がHFFSではなくプレマードパウチ充填機を選択する理由は何でしょうか？ 梱包機 ?

プレマードパウチ充填機は、壊れやすい製品や形状が不規則な製品の包装に適しており、これらの製品をより優しく取り扱うことができるため、包装工程における製品ロスを低減できます。