CN101941540B - 熔接机、包装体制造装置以及包装体制造方法 - Google Patents

Abstract

提供焊模的结构简单并能够确保必要的熔接强度的熔接机、具备该熔接机的包装体制造装置以及包装体制造方法。熔接机包括焊模和砧座。以包括单条熔接线和非平行熔接线的熔接线来熔接被熔接物，单条熔接线在小片薄膜内线状地单条地延伸，非平行熔接线包括随着远离单条熔接线而间距逐渐变宽地延伸的两条熔接线。焊模的振荡面包括单条面和周围面，单条面形成为与单条熔接线相对应的形状，周围面包含与非平行熔接线相对应的形状的部分而比其宽大，振荡面在单条面(2a)与周围面之间形成有槽。砧座的座面包括非平行面和中央面，非平行面形成为与非平行熔接线相对应的形状，中央面包含与单条熔接线相对应的形状的部分而比其宽大。

Description

熔接机、包装体制造装置以及包装体制造方法

技术领域

本发明涉及熔接机、包装体制造装置以及包装体制造方法，特别是涉及适于在被火腿肠状包装的包装体上安装能够容易且干净地对该包装进行开封的开封片的熔接机、具备该熔接机的包装体制造装置以及包装体制造方法。

背景技术

密封有以香肠、奶酪为代表的加工食品的包装体一般在形成为筒状的薄膜中填充内容物并将两端结扎来制造。为了使这样的火腿肠状包装体的薄膜容易开封，众所周知的是在包装薄膜上熔接由较小的薄膜形成的开封片的一部分。该包装体在抓住并揭开开封片时，熔接部分或者其边界或者其附近部分成为起点而将包装薄膜破坏。从防止开封片向离开包装薄膜的方向卷曲的观点出发，提出了对以下技术方案进行了各种研究的技术：通过形成有与任意的熔接线相对应的突部的砧座(anvil)和超音波焊模(horn)来夹持包装薄膜和开封片，将两者熔接接合，由此向包装薄膜熔接开封片(例如参照专利文献1)。

专利文献1：日本专利文献实开平3-87671号公报。

然而，上述的各种熔接的技术方案只不过是从防止开封片向离开包装薄膜的方向卷曲的观点出发而提出的，所以在实际试进行开封时有时无法顺利地开封。另外，在砧座上形成有与熔接线相对应的突部的上述结构的砧座和焊模具有能够简单地形成由于一体成形以振荡超音波而导致价格较高的焊模的结构的优点，但也存在着不能以能够破坏包装薄膜的程度的强度熔接开封片的情况。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供焊模的结构简单并能够确保必要的熔接强度的熔接机、具备该熔接机的包装体制造装置以及包装体制造方法。

为了达成上述目的，本发明的第1技术方案的熔接机例如如图1、图2所示，该熔接机1向将合成树脂制的主薄膜Fb与合成树脂制的小片薄膜Fp重合而构成的被熔接物Fj赋予超音波能量，将主薄膜Fb与小片薄膜Fp熔接，其中，包括：焊模2，其向被熔接物Fj传递超音波能量；和砧座5，其将被熔接物Fj夹持在自身与焊模2之间，承受焊模2的按压力；焊模2和砧座5构成为：以包括单条熔接线La(参照图2)和非平行熔接线Lb的熔接线来熔接主薄膜Fb与小片薄膜Fp，单条熔接线La在小片薄膜Fp内线状地单条地延伸，非平行熔接线Lb包括随着远离单条熔接线La而间距逐渐变宽地延伸的2条熔接线；焊模2的与砧座5相对的振荡面2F包括单条面2a和周围面2b，单条面2a形成为与单条熔接线La相对应的形状，周围面2b包含与非平行熔接线Lb相对应的形状的部分而比与非平行熔接线Lb相对应的形状宽大，振荡面2F在单条面2a与周围面2b之间形成有槽2g；砧座5的与焊模2相对的座面5F包括非平行面5b和中央面5a，非平行面5b形成为与非平行熔接线Lb相对应的形状，中央面5a包含与单条熔接线La相对应的形状的部分而比与单条熔接线La相对应的形状宽大。

如果这样构成，则能够在形成于焊模的振荡面上的单条面上集聚超音波能量，并且通过单条面被熔接而被按压推开的合成树脂会向槽内移动，所以被单条面按压的被熔接物的部分保持为相同状态，能够较强地熔接单条熔接线，另外通过将形状比较复杂的非平行面形成在砧座的座面上，能够使焊模的振荡面形成为简单的形状。

另外，本发明的第2技术方案的熔接机例如如图1所示，在上述本发明的第1技术方案的熔接机1中，单条面2a和槽2g形成为相对于横轴线Xa线对称并相对于纵轴线Ya线对称，横轴线Xa和纵轴线Ya通过振荡面2F的基准点Ps并互相正交。

如果这样构成，能够将焊模的振荡面的形状维持为简单的形状，同时能够抑制从单条面的两端振荡的超音波能量的强度存在差异。

另外，本发明的第3技术方案的熔接机例如如图1所示，在上述本发明的第1技术方案或第2技术方案的熔接机1中，振荡面2F构成为：槽2g的外周2gp形成为菱形，单条面2a形成在构成槽2g的外周2gp的菱形的一条对角线上。

如果这样构成，能够降低从焊模的周围面振荡的超音波的不均匀度。

另外，本发明的第4技术方案的包装体制造装置例如如图3所示，其中，包括：上述本发明的第1技术方案至第3技术方案中的任意一项所述的熔接机1；筒状薄膜形成机10，其将在形成为带状的主薄膜Fb上熔接了小片薄膜Fp而构成的带小片带状薄膜Fs以在带状的长度方向上延伸的两个侧部相互重合的方式卷绕成筒状，并将相互重合的两个侧部接合而形成筒状薄膜Ft；填充机30，其向筒状薄膜Ft内填充内容物C；和结扎机70，其将填充有内容物C的筒状薄膜Ft的两端结扎。

如果这样构成，能够获得将小片薄膜作为开封片的、容易开封的包装体。

另外，例如如图3所示，本发明的第5技术方案的包装体制造方法使用上述本发明的第4技术方案的包装体制造装置100来制造包装体R，其中，包括：小片熔接工序，其中，将形成为矩形的小片薄膜Fp在以下位置与带状的主薄膜Fb重合，并通过熔接机1将被熔接物Fj熔接，所述位置是将带小片带状薄膜Fs卷绕成筒状时相互重合的两个侧部的背侧的、小片薄膜Fp到达的位置；筒状薄膜形成工序，其中，通过筒状薄膜形成机10来形成筒状薄膜Ft；填充工序，其中，通过填充机30向筒状薄膜Ft内填充内容物C；和结扎工序，其中，通过结扎机70将填充有内容物C的筒状薄膜Ft的两端结扎。

如果这样构成，能够获得将小片薄膜作为开封片的、容易开封的包装体。

根据本发明，能够在形成于焊模的振荡面上的单条面上集聚超音波能量，并且通过单条面被熔接而被按压推开的合成树脂会向槽内移动，所以被单条面按压的被熔接物的部分保持为相同状态，能够较强地熔接单条熔接线，另外通过将形状比较复杂的非平行面形成在砧座的座面上，能够使焊模的振荡面形成为简单的形状。

附图说明

图1是说明本发明的第1实施方式的熔接机的图。(a)是表示熔接机的简要结构的侧视图，(b)是焊模的振荡面的俯视图，(c)是砧座的座面的俯视图。

图2是表示包装体的开封片的熔接状态的局部放大图。

图3是本发明的第2实施方式的包装体制造装置的简要结构图。

符号说明

1：熔接机

2：焊模

2F：振荡面

2a：单条面

2b：周围面

2g：槽

2gp：槽外边缘

5：砧座

5F：座面

5a：中央面

5b：非平行面

10：筒状成形机

30：填充机

70：集束接合装置

100：包装体制造装置

C：内容物

Fb：带状薄膜

Fj：被熔接物

Fp：开封片

Fs：带小片薄膜

Ft：筒状薄膜

La：单条熔接线

Lb：非平行熔接线

Ps：基准点

Xa：横轴线

Ya：纵轴线

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。在各图中对相同或者相当的构件标注相同或者类似的符号，并省略重复的说明。

首先，参照图1来说明本发明的第1实施方式的熔接机1的结构。图1是说明熔接机1的图，(a)是表示熔接机1的简要结构的侧视图，(b)是焊模2的振荡面2F的俯视图，(c)是砧座5的座面5F的俯视图。熔接机1形成为以图2所示的形状的熔接线L熔接2个构件Fb、Fp的结构。熔接机1典型地组装在图3所示的包装体制造装置100中来使用。

熔接机(welding device)1具备向被熔接物Fj传递超音波能量的焊模2和承受焊模2的按压力的砧座(anvil)5。被熔接物Fj是将合成树脂制的作为主薄膜的带状薄膜Fb与合成树脂制的作为小片薄膜的开封片Fp重叠而成的。被熔接物Fj被焊模2的振荡面2F和砧座5的座面5F夹压来进行熔接。

在这里，参照图2来说明带状薄膜Fb与开封片Fp的熔接状态。图2是表示包装体R中的开封片Fp的熔接状态的局部放大图。包装体R是按预定量将香肠、奶酪等内容物C火腿肠状包装而制造的。包装体R是在筒状薄膜Ft中填充了内容物C后将两端聚集成束并结扎而制造的。筒状薄膜Ft是将熔接有开封片Fp的带状薄膜Fb以沿着该带状的长度方向延伸的两个侧部相互重叠的方式卷绕成圆筒状、并将相互重叠的两个侧部接合而形成的。带状薄膜Fb的两个侧部的重叠方法可以是使不同的面相互接触的信封粘贴方式、以及使相同面彼此接触的合掌粘贴方式中的任意一种。开封片Fp是为了使包装体R容易开封而安装的。在本实施方式中，开封片Fp是长度方向形成为以下长度的长方形，所述长度是筒状薄膜Ft的垂直于轴向的截面的圆的周长的大约1/3左右的长度，使开封片Fp的长度方向与带状薄膜Fb的长度方向正交后将两者重叠，然后通过熔接线L将开封片Fp安装在带状薄膜Fb上。开封片Fp被安装在以下位置，即，在成为了包装体R时接近被结扎的一个端部Re的、带状薄膜Fb不因为聚集成束而产生褶皱的位置。

熔接线L包括通过单条熔接线形成的单条熔接线La和通过两条熔接线形成的非平行熔接线Lb。形成熔接线L的“线”典型地为长度相对于宽度的比(长度/宽度)超过1。单条熔接线La在与带状薄膜Fb的长度方向正交的方向(与开封片Fp的长度方向平行)上直线状地延伸。单条熔接线La的长度比开封片Fp的长度(长度方向的距离)短，例如为开封片Fp的长度的0.4～0.8倍，优选为0.5～0.6倍，典型地为0.55倍，单条熔接线La形成在开封片Fp的宽度方向(与长度方向正交的方向)上的中央。单条熔接线La优选形成为在揭开了开封片Fp时从单条熔接线La的端部Lae将带状薄膜Fb破坏，单条熔接线La典型地为直线状，但也可以为曲线状。然而，从后面将详细说明的焊模2的结构简单化的观点出发，单条熔接线La优选为直线状。非平行熔接线Lb比单条熔接线La靠近结扎端部Re侧，以随着远离单条熔接线La、2根熔接线的间隔逐渐变宽的方式延伸，各熔接线的靠近结扎端部Re侧的端部Lbf到达开封片Fp的角部。非平行熔接线Lb的靠近单条熔接线La侧的端部Lbn在开封片Fp的宽度方向上位于开封片Fp的靠近结扎端部Re侧的边、即端部侧边Fpe与单条熔接线La的大致中央，在开封片Fp的长度方向上位于与单条熔接线La的端部Lae大致相同的部位。

再次返回到图1，继续说明熔接机1。在下面的说明中，在言及被熔接物Fj和熔接线L时，适当地参照图2。焊模2一体地形成为适于使超音波纵向振动增强的大致柱状(在本实施方式中为大致四棱柱状)，在柱状的一个端面上形成有振荡面2F。在焊模2的与振荡面2F相反一侧的端面2G上安装有产生超音波振动的振子(oscillator)3。从减小由熔接引起的磨损的观点出发，焊模2优选由钛合金形成。本实施方式中的振子3使用的是朗之万型振子，但只要能够适当地熔接被熔接物Fj，也可以使用其他的振子。

如图1(b)所示，振荡面2F在平坦的面上形成有比该面凹陷的槽2g，由此呈现出单条面2a和周围面2b。通过这样构成，在使振荡面2F与某平面接触了时，单条面2a和周围面2b与该平面接触，槽2g的部分不与该平面接触。周围面2b的外边缘形成为包含开封片Fp的大小的矩形(在本实施方式中为长方形)。单条面2a形成为对应于单条熔接线La的形状，换而言之形成为在与砧座5协作来夹持并熔接被熔接物Fj时形成单条熔接线La的形状。这样，单条面2a具有能够形成单条熔接线La的接触面积。单条面2a以在振荡面2F的长度方向上延伸的朝向形成在振荡面2F的大致中央。槽2g形成为包围单条面2a，其外边缘、即槽外边缘2gp形成为菱形。单条面2a的矩心位于槽外边缘2gp的菱形的2条对角线的交点处，沿着菱形的较长的对角线(下面称作“长对角线”)形成了单条面2a。单条面2a形成得比长对角线短，换而言之形成在不与槽外边缘2gp接触的位置(除去长对角线的两端后的一部分之上)。槽外边缘2gp成为周围面2b的内侧的边界。形成槽外边缘2gp的菱形的矩心与形成周围面2b的外周的矩形的矩心一致。周围面2b形成为当在被熔接物Fj上形成了熔接线L时包含非平行熔接线Lb的位置和面积。换而言之，在熔接了被熔接物Fj时，在比槽外边缘2gp靠外侧、并且是周围面2b的矩形外边缘的内侧的位置形成有非平行熔接线Lb，周围面2b的面积比非平行熔接线Lb的面积大。通过将槽外边缘2gp形成为菱形，能够增大非平行熔接线Lb的配置的自由度。这样，在本实施方式中，单条面2a和槽2g形成为相对于通过振荡面2F的基准点Ps(可以是任意的，但在本实施方式中位于振荡面的矩心)并互相正交的横轴线Xa和纵轴线Ya线对称。在这里，横轴线Xa和纵轴线Ya是为了便于说明振荡面2F而使用的假想线。单条面2a和槽外边缘2gp的矩心与基准点Ps一致，形成槽外边缘2gp的菱形的各对角线位于横轴线Xa和纵轴线Ya上。焊模2在超音波振动的累积达到了较长的时间时，顶端受到机械磨损，但在本实施方式中，由于将单条面2a形成为直线状，将槽外边缘2gp形成为菱形，振荡面2F具有比较简单的结构，所以更换用焊模2的制造变得容易，因此非常有利。

如图1(a)所示，砧座5的平面形状形成为矩形的板状，以作为一个端面的座面5F在表面露出的方式嵌入到砧座支架(anvil holder)6中并被支撑。与焊模2相同，从减小由熔接引起的磨损的观点出发，砧座5优选由钛合金形成。砧座5的座面5F配设在与焊模2的振荡面2F相对的位置。另外，焊模2和砧座5构成为振荡面2F与座面5F能够进行相对接近或远离的移动。在本实施方式中，将砧座5固定，将焊模2构成为能够进行相对于砧座5接近或远离的往复运动。

如图1(c)所示，座面5F是以保留中央面5a和非平行面5b的方式将这两个面的周围削去而形成的。通过这样构成，在使座面5F与某一平面接触了时，中央面5a和非平行面5b与该平面接触，此外的部分不与该平面接触。中央面5a形成为在使座面5F与振荡面2F接触了时包含单条面2a的位置和大小。在本实施方式中，中央面5a的平面形状形成为不规则的八边形，该八边形的作为基础部分的形状为长方形，并以在使座面5F与振荡面2F接触了时能够在槽外边缘2gp(在图1(c)中通过假想线(双点划线)表示)的内部容纳中央面5a的方式除去了角部。在中央面5a上形成有多个吸引保持与带状薄膜Fb进行熔接之前的开封片Fp的吸引孔5ah。吸引孔5ah形成在当使座面5F与振荡面2F接触了时不承受单条面2a的压力的位置(不与单条面2a相对的位置)。非平行面5b形成为与非平行熔接线Lb相对应的形状，换而言之形成为在与焊模2协作来夹持熔接被熔接物Fj时形成非平行熔接线Lb的形状。非平行面5b形成在当使座面5F与振荡面2F接触了时位于槽外边缘2gp的外侧并包含在周围面2b内的位置。

接下来，参照图3来说明本发明的第2实施方式的包装体制造装置100的结构。图3是包装体制造装置100的简要结构图。对于在下面的说明中言及的熔接机1的详细的结构和熔接线L，适当地参照图1和图2。包装体制造装置(packaging apparatus)100包括：上述的熔接机1；作为筒状薄膜形成机的筒状形成机(tube forming device)10，其将带小片薄膜Fs形成为筒状薄膜Ft，所述带小片薄膜Fs是在带状薄膜Fb上熔接了开封片Fp而形成的；填充机(feeding device)30，其向筒状薄膜Ft内填充内容物C；挤压装置(wringer)40，其将填充在筒状薄膜Ft中的内容物C分离为预定量；横接合装置(horizontal sealing device)61，其对分离了内容物C的部分的筒状薄膜Ft进行用于密封的熔接；作为结扎机的集束接合装置(bundling ligating device)70，其将填充有内容物C的筒状薄膜Ft的两端结扎；和作为切断装置(cutting device)的刀具81，其为了将连续制造的包装体R分离为个体而将适当部位的薄膜切断。图3的纸面上的上下对应于实际的铅直方向的上下，带小片薄膜Fs在图中以从上向下移动的方式行进。即，上为填充包装作业中的带小片薄膜Fs的行进方向上的上游侧，下为行进方向上的下游侧。

带状薄膜Fb的宽度比所制造的包装体R的垂直于轴向的截面上的圆周的周长长了两个侧部重合的量(为了形成筒状薄膜Ft而重合的量)。为了进行加热熔接，带状薄膜Fb的材质优选为聚偏氯乙烯系树脂，也可以是其他的烯烃系树脂。开封片Fp的材质也与带状薄膜Fb的材质同样，优选为聚偏氯乙烯系树脂，也可以是其他的烯烃系树脂。带状薄膜Fb与开封片Fp可以是相同材质也可以是不同材质。在这里，作为聚偏氯乙烯系树脂，优选聚偏氯乙烯-聚氯乙烯共聚物。带状薄膜Fb被卷绕成辊状，作为卷筒21而以能够自如旋转的方式受到支撑(能够将带状薄膜Fb拉出)。开封片Fp是被与熔接机1相邻的刀具8切断而形成的，在被刀具8切断之前被卷绕成辊状，作为卷筒25而以能够自如旋转的方式受到支撑(能够拉出)。

在带状薄膜Fb的卷筒21与熔接机1之间设有将从卷筒21拉出的带状薄膜Fb向熔接机1引导的导辊22A、22B、22C。在开封片Fp的卷筒25与熔接机1之间设有将从卷筒25拉出的开封片Fp向熔接机1引导的导辊26A、26B、26C、26D。对带状薄膜Fb进行引导的导辊22A、......和对开封片Fp进行引导的导辊26A、......的个数也可以分别根据卷筒21、25的设置位置、薄膜的张力等适当地增减。

熔接机1被配设成焊模2位于上方、砧座5位于焊模2的铅垂下方。设置焊模2和砧座5的朝向如下：以振荡面2F与带状薄膜Fb的面相对、并且单条面2a的长度方向与带状薄膜Fb的移动方向正交的朝向设置焊模2，以能够与焊模2协作而在被熔接物Fj上设置熔接线L的朝向设置砧座5。刀具8与熔接机1相邻并位于带状薄膜Fb的移动方向上的上游侧。另外，熔接机1和刀具8被安装在进行叩拜运动(也称为box motion)的移动单元(未图示)上，所述叩拜运动是指在与带状薄膜Fb和开封片Fp的输送速度同步地进行移动的同时进行熔接并在熔接后再次返回到熔接的初始动作。以将带状薄膜Fb向熔接机1的焊模2侧供给、将开封片Fp向熔接机1的砧座5侧(在本实施方式中带状薄膜Fb位于上方、开封片Fp位于其下方)供给的方式配置卷筒21、25和导辊22A、......、26A、......。在熔接机1与筒状形成机10之间设有将通过熔接机1制造的带小片薄膜Fs向筒状形成机10引导的导辊29A、29B、29C。导辊29A、......的个数也可以根据熔接机1的设置位置、带小片薄膜Fs的张力等适当地增减。

筒状形成机10包括：将带小片薄膜Fs卷绕成圆筒状的机构的成型板(forming plate)11和导向筒(guide tube)12、以及将带小片薄膜Fs卷绕成筒状并将重合的两个侧部接合的纵接合装置(vertical sealing device)13。成型板11具有上下开口的圆筒形状。另外，在周向上的一个部位具有在纵向上延伸的圆周方向的间隙。成型板11的上端缘弯曲地倾斜，带小片薄膜Fs通过以将开封片Fp作为外侧而沿着其内面的方式被引导，由此在侧边缘部重合而卷绕为筒状。导向筒12为圆筒状的构件，以位于被卷绕为筒状的带小片薄膜Fs的内部的方式(换而言之，以被卷绕为筒状的带小片薄膜Fs包围导向筒12的方式)从成型板11内向下方延伸。纵接合装置13被配设在导向筒12的侧面，通过纵接合装置13和导向筒12夹压带小片薄膜Fs的重合的两个侧部来进行熔接，由此将带小片薄膜Fs的重合的两个侧部纵接合而形成筒状薄膜Ft。纵接合装置13的熔接方法优选为超音波加热熔接，但除此以外也可以使用电阻加热熔接、高频感应加热熔接、激光加热熔接、喷熔融树脂滴熔接等其他的各种熔接方法。

填充机30具有向形成的筒状薄膜Ft内填充内容物C的泵31和喷嘴32。喷嘴32与设置在成型板11上方的泵31连接，其顶端被导入到导向筒12内。喷嘴32的顶端在比纵接合装置13靠下游侧的位置开口。另外，泵31也可以不设置在成型板11的上方，而是设置在容易适当地补充内容物C的其他位置，并通过管线与喷嘴32连接。特别是在填充膏状食品那样的比较重的内容物C的情况下，优选通过泵将储存在设置于地上的容器中的膏状食品压送供应到喷嘴32的位置。在导向筒12和喷嘴32的下游侧设有作为输送装置的输送辊14。通过输送辊14，以一对圆柱状的输送辊14按压内容物C的状态将在筒状薄膜Ft内填充有内容物C的状态的筒状体15a向下方连续地夹压运送。随着通过输送辊14将筒状体15a向下方运送，从卷筒21将带状薄膜Fb拉出，并从卷筒25将开封片Fp拉出。

挤压装置40被设置在输送辊14的下游侧。挤压装置40的挤压辊41具有在与图3中的垂直于纸面的方向上延伸的筒状外表面，其轴向的长度至少比折叠宽度长，由臂体42支撑。另外，所谓“折叠宽度”指的是使筒状体15a扁平时的宽度，换而言之为筒状体15a的圆周长度的一半的长度。臂体42能够以其一端42a为中心摆动，在中间部经由销钉等连接有横构件43。在一对横构件43向接近方向移动了时，筒状体15a被一对挤压辊41夹压。在横构件43向分离方向后退了时，挤压辊41变得不夹压筒状体15a。这样，在行进的筒状体15a上，在行进方向上隔着预定的距离形成不存在内容物C的不存在部15b。挤压装置40只要能够在筒状体15a上扁平地形成不存在内容物C的不存在部15b即可，并不限定于辊子，例如，也可以通过平的构件将筒状体15a从两侧碾压，将内容物上下分开。这样的碾压也包含在这里所说的“挤压”的概念中。

横接合装置61被设置在挤压装置40的下游侧。横接合装置61是进行初次密封的装置，在不存在部15b的面的两侧具有互相面对的超音波焊模62和砧座63。砧座63的与超音波焊模62相对的相对面平坦。另一方面，超音波焊模62具有在不存在部15b的宽度方向上延伸的2个平行的突起部62a。这样构成的超音波焊模62与砧座63互相接近，在超音波焊模的2个突起部62a与砧座63的相对面之间夹压不存在部15b，同时超音波焊模62释放出超音波能量，由此在2个位置X1、X2向不存在部15b实施线状的初次密封。超音波焊模62与砧座63的相对面的形状不限于此，例如，也可以将超音波焊模62的相对面62a也与砧座63的相对面同样地形成为平坦的形状，并实施宽度与不存在部15b的长度大致相等的带状的初次密封。另外，作为熔接方法，优选超音波加热熔接，但除此以外也可以使用电阻加热熔接、高频感应加热熔接、激光加热熔接、喷熔融树脂滴熔接等其他的各种熔接方法。

集束接合装置70被设置在横接合装置61的下游侧。集束接合装置70包括：具有集束板72、73的集束装置；以及具有超音波焊模77和砧座78的二次密封装置。在图3中记载了横接合装置61和集束接合装置70为相同的朝向，但实际上集束接合装置70配置为与横接合装置61正交的朝向(与图3的纸面垂直的方向)。超音波焊模77和砧座78被配设成以夹着向下方连续运送的筒状体15a和不存在部15b的方式相对。超音波焊模77隔着比超音波焊模62的2个突起部62a窄的间隔在上下形成有2个突起部77a。超音波焊模77的上下由集束板72夹持。砧座78的上下由集束板73夹持。集束板72、73的组、以及超音波焊模77和砧座78的组构成为：两组同时或者分别进行各组之间彼此互相接近、然后分离的往复运动。在集束板72、73上，在连续运送的筒状体15a侧的相对边缘形成有V字状或者U字状的集束槽。集束接合装置70构成为：在不存在部15b移动过来时，使相对的集束板72、73接近，此时左右的集束板72、73重合，通过各自的集束槽的底彼此将不存在部15b聚集成束，然后在通过超音波焊模77的突起部77a和砧座78的座部78a夹压不存在部15b的同时将聚集成束的不存在部15b熔接，在聚集成束的不存在部处，在2个位置Y1、Y2对2个初次密封之间(X1与X2之间)的部位实施线状的二次密封。在本实施方式中，初次密封和二次密封为结扎方法。

刀具81被设置在砧座78内的大致中间的位置。刀具81被形成为板状，在被切断的不存在部15b所在的一侧设有锐利的刃部。刀具81也与砧座78同样地进行往复运动。因此，通过共同的驱动装置(未图示)来驱动集束接合装置70和刀具81的结构由于结构单纯化而优选。这里，优选为下述结构：在集束板72、73互相接近、超音波焊模77和砧座78夹压了不存在部15b之后，刀具81移动到将薄膜切断的位置。另外，横接合装置61、集束接合装置70、以及刀具81优选进行所谓的“叩拜运动(box motion)”，所述叩拜运动是指：以与将筒状体15a向下方运送的速度相同的速度向下方移动，与此同时夹入不存在部15b，实施初次密封和二次密封，并在切断后将不存在部15b放开并返回到上方的位置。因此，横接合装置61、集束接合装置70、以及刀具81如果被设置在共同的在上下方向上移动的台架(未图示)上，则结构变得简单。

接下来，参照图1～图3对熔接机1和包装体制造装置100的作用进行说明。将熔接机1的作用作为包装体制造装置100的作用的一个环节来进行说明。包装体制造装置100以下面说明的方式发挥作用，由此获得包装体R。卷筒21使用具有以下宽度的长条的合成树脂，所述宽度比通过后面的工序形成的筒状薄膜Ft的垂直于轴向的截面上的圆周长度长了两个侧部重合的量，卷筒25使用具有以下宽度的长条的合成树脂，所述宽度与开封片Fp的长度方向上的距离(包装体R的垂直于轴向的截面上的圆周方向的长度)相当。从能够容易地对所制造的包装体R的薄膜进行开封的观点出发，卷筒25的宽度例如为卷筒21的宽度的1/4～1/3或者15～30mm，在本实施方式中为卷筒21的宽度的2/7、即20mm。开封片Fp比带状薄膜Fb小。

从卷筒21拉出的带状薄膜Fb通过导辊22A、22B、22C改变方向，在被设定为在施加预定的张力时不会弯曲之后被引导到熔接机1。另一方面，从卷筒25拉出的开封片Fp通过导辊26A、26B、26C、26D改变方向，在被设定为在施加预定的张力时不会弯曲之后被引导到熔接机1。被引导到熔接机1的带状薄膜Fb和开封片Fp以带状薄膜Fb位于上方(焊模2侧)、开封片Fp位于下方(砧座5侧)的位置关系进入到焊模2与砧座5之间。此时，熔接机1和刀具8在带状薄膜Fb和开封片Fp的移动方向上的最上游的位置等待带状薄膜Fb和开封片Fp的进入。

带状薄膜Fb和开封片Fp以相同的速度进入到焊模2与砧座5之间。在开封片Fp相对于砧座5进入到预定的位置后，从形成在中央面5a上的吸引孔5ah将空气等气体向内部吸引，使开封片Fp的位置相对于砧座5固定，将开封片Fp保持在砧座5上。使开封片Fp相对于砧座5固定的预定位置是在变为了包装体R时在该包装体R的长度方向上观察的开封片Fp的长度的一半的位置处形成单条熔接线La的位置(参照图2)，在本实施方式中，是在包装体R的长度方向上观察的距开封片Fp的顶端4～5mm的位置处形成单条熔接线La的位置。从即将将开封片Fp吸引到吸引孔5ah上时开始，熔接机1和刀具8在与带状薄膜Fb和开封片Fp相同的方向上以相同的速度向外移动(横向移动)。然后，熔接机1一边横向移动一边通过焊模2和砧座5夹压带状薄膜Fb和开封片Fp来进行超音波加热熔接，刀具8一边横向移动一边在预定的位置(单条熔接线La位于开封片Fp的移动方向上的中央的位置)将开封片Fp切断。在将开封片Fp切断后，停止从吸引孔5ah进行的气体的吸引，使得开封片Fp能够从砧座5分离。

在进行带状薄膜Fb和开封片Fp的熔接时，具有下述特性：振荡面2F的中央部分的超音波能量最大，随着从中央部分向外侧移动，超音波能量逐渐衰减。因此，从单条面2a振荡的超音波能量比从周围面2b振荡的超音波能量大。而且，从与单条面2a相抵接的部分发生带状薄膜Fb和开封片Fp的熔融，熔融了的薄膜被焊模2按压而向形成在单条面2a周围的槽2g移动。由此，与带状薄膜Fb和开封片Fp相对的单条面2a的按压状态在其整个区域变得大致相同，所形成的单条熔接线La整体以同样的强度被熔接。因此，能够以以下强度来形成单条熔接线La，所述强度是指当在变为了包装体R后揭开开封片Fp时会从单条熔接线La的部分可靠地将带状薄膜Fb破坏的强度。在形成单条熔接线La时，在将振荡面2F的中央部分的振动压力换算成作为基准的1的情况下，从提高揭开开封片Fp时的包装体R的成功开封率的观点出发，单条面2a的端部(与单条熔接线La的端部Lae相对应的部分)处的振动压力优选为0.8以上，更优选为0.95以上(上限均为作为基准的1以下)。另一方面，从周围面2b振荡的超音波能量比从单条面2a振荡的超音波能量小，而且由于周围面2b的面积比单条面2a的面积大，从周围面2b的每单位面积振荡的超音波能量较小，因此非平行熔接线Lb的强度比单条熔接线La小，但对于发挥沿着非平行熔接线Lb来引导通过单条熔接线La破坏的带状薄膜Fb的破坏线的功能来说没有影响。由此，由于周围面2b的面积比较大、形状比较简单，因此能够抑制振荡面2F的磨损，从而能够延长作为一体装置通常价格较高的焊模2的寿命。这样，形成了在带状薄膜Fb上熔接有开封片Fp的带小片薄膜Fs(小片熔接工序)。

通过熔接机1在带状薄膜Fb上熔接开封片Fp而获得的带小片薄膜Fs通过导辊29A、29B、29C而到达成型板11。到达了成型板11的带小片薄膜Fs经由形成在成型板11的上端边缘的弯曲倾斜而被引入到圆筒状的内部，将两个侧部重合而卷绕为筒状。被卷绕为筒状的带小片薄膜Fs在维持其形状的同时被向位于成型板11下方的导向筒12输送。在将被卷绕为筒状的带小片薄膜Fs沿着导向筒12向下方输送时，通过纵接合装置13将带小片薄膜Fs的两个侧部沿着长度方向熔接。通过将被卷绕为筒状的带小片薄膜Fs的两个侧部熔接，形成了筒状薄膜Ft(筒状薄膜形成工序)。

在通过纵接合装置13进行熔接而形成了筒状薄膜Ft之后，从泵31经由喷嘴32向该筒状薄膜Ft内填充内容物C(填充工序)。向筒状薄膜Ft内填充了内容物C后形成的筒状体15a被输送辊14向下游侧运送。一对输送辊14以将筒状体15a局部地压扁的方式夹压运送该筒状体15a，但被压扁的筒状体15a在通过了输送辊14的位置之后通过由内容物C产生的内压而恢复为原来的筒形。然后，筒状体15a在输送辊14的下游侧被一对挤压辊41间歇地在预定的长度上夹压，以筒状薄膜Ft的重合的两个侧部位于单个面上的方式形成为扁平状，以预定的间隔形成不存在内容物C的不存在部15b。

筒状体15a被依次向挤压装置40的下游输送，在所形成的不存在部15b到达了横接合装置61时，将不存在部15b夹在超音波焊模62的2个突起部62a与砧座63之间，从超音波焊模62释放出超音波能量，对不存在部15b实施2个线状的初次密封(初次密封工序)。接下来，实施了初次密封的不存在部15b被向下游输送，到达集束接合装置70的位置。在集束接合装置70处，首先通过挤压装置40形成的不存在部15b被相对的集束板72、73在集束槽的槽底细细地聚集成束(集束工序)。接下来，通过二次密封装置76的超音波焊模77的2个突起部77a与砧座78的相对面夹持被聚集成束的不存在部15b，在2个位置Y1、Y2实施二次密封(二次密封工序)。在本实施方式中，通过初次密封工序、集束工序、以及二次密封工序，构成了结扎工序。然后，在实施了二次密封之后，立即通过刀具81将薄膜在2个二次密封部之间切断(切断工序)。这样，通过在密封部之间切断，形成一个一个的包装体R。该包装体R被从包装体制造装置100取出并被供应到下一工序。

如上制造的包装体R在筒状薄膜Ft的重合的两个侧部的背侧的一个结扎端部Re的附近，通过熔接线L安装有开封片Fp。熔接线L形成为：在比单条熔接线La靠近结扎端部Re侧的位置形成有非平行熔接线Lb，非平行熔接线Lb随着从单条熔接线La侧向结扎端部Re侧移动，其间隔变宽。这样的包装体R在将开封片Fp向结扎端部Re的方向揭开时，以单条熔接线La的端部Lae为起点破坏的筒状薄膜Ft在到达了非平行熔接线Lb时沿着非平行熔接线Lb破坏。另外，单条熔接线La被形成为隔着间隔与开封片Fp的中间部侧边Fpf平行，所以容易抓住开封片Fp的中间部侧边Fpf的任意部位。另外，非平行熔接线Lb的靠近结扎端部Re侧的两端Lbf到达开封片Fp的角部，所以容易在非平行熔接线Lb的靠近结扎端部Re侧的两端Lbf部分破坏筒状薄膜Ft，从而能够容易且干净地对筒状薄膜Ft进行开封。另外，单条熔接线La和非平行熔接线Lb分离开，所以在将开封片Fp向结扎端部Re的方向揭开时，即使单条熔接线La的端部Lae未成为筒状薄膜Ft的破坏的起点，也能够使非平行熔接线Lb的端部Lbn成为筒状薄膜Ft的破坏的起点，从而能够提高成功开封的概率。

在上面的说明中，槽外边缘2gp形成为菱形，但也可以是其他的多边形或者椭圆形、圆形。然而，如果形成为菱形，则能够使振荡面2F的形状比较简单，同时能够扩大周围面2b，所以形成在座面5F上的非平行面5b和根据需要而形成的按压面(参照下一段)的配置的自由度增大，因此优选。

在上面的说明中，熔接线L包括单条熔接线La和非平行熔接线Lb，但从抑制开封片Fp翘起的观点出发，也可以另外形成到达与端部侧边Fpe正交的两个边的2条熔接线来作为按压熔接线。按压熔接线例如也可以以2条熔接线分别到达与端部侧边Fpe正交的两个边的方式形成在比单条熔接线La更靠近中间部侧边Fpf(与端部侧边Fpe相对的开封片Fp的边)侧的位置。另外，按压熔接线也可以比非平行熔接线Lb更短，为接近点的线。按压熔接线也可以从中间部侧边Fpf形成至以下位置，所述位置与中间部侧边Fpf之间的距离为开封片Fp的宽度的1/3左右。在形成有按压熔接线的情况下，振荡面2F和座面5F典型地如下构成。周围面2b形成为当在被熔接物Fj上形成了熔接线L时包含非平行熔接线Lb和按压熔接线的位置和面积。换而言之，在熔接了被熔接物Fj时，在槽外边缘2gp的外侧、并且是周围面2b的矩形外边缘的内侧形成有非平行熔接线Lb和按压熔接线，周围面2b的面积比非平行熔接线Lb和按压熔接线的面积大。另一方面，座面5F是以除了中央面5a和非平行面5b以外还保留与按压熔接线相对应的形状的按压面的方式将它们周围削去而形成的。按压面形成为与按压熔接线相对应的形状，换而言之形成为在与焊模2协作而夹持熔接了被熔接物Fj时形成按压熔接线的形状。另外，按压面形成在当使座面5F与振荡面2F接触了时在槽外边缘2gp的外侧包含在周围面2b中的位置。

在上面的说明中，包装体制造装置100包括横接合装置61，但在通过集束接合装置70进行了聚集成束后进行密封而使得包装体R的密封性充足的情况下，也可以将横接合装置61省略。包装体制造装置100优选具有将横接合装置61作为选装件而能够适当地决定是否组装该横接合装置61的结构。在省略横接合装置61的情况下，典型地是在挤压装置40的下游侧的下一级设置集束接合装置70。

Claims (6)

1.一种熔接机，该熔接机向将合成树脂制的主薄膜与合成树脂制的小片薄膜重合而构成的被熔接物赋予超音波能量，将所述主薄膜与所述小片薄膜熔接，其中，

包括：焊模，其向所述被熔接物传递超音波能量；和

砧座，其将所述被熔接物夹持在该砧座自身与所述焊模之间，承受所述焊模的按压力；

所述焊模和所述砧座构成为：以包括单条熔接线和非平行熔接线的熔接线来熔接所述主薄膜与所述小片薄膜，所述单条熔接线在所述小片薄膜内线状地单条地延伸，所述非平行熔接线包括随着远离所述单条熔接线而间距逐渐变宽地延伸的2条熔接线；

所述焊模的与所述砧座相对的振荡面包括单条面和周围面，所述单条面形成为与所述单条熔接线相对应的形状，所述周围面包含与所述非平行熔接线相对应的形状的部分而比与所述非平行熔接线相对应的形状宽大，所述振荡面在所述单条面与所述周围面之间形成有槽；

所述砧座的与所述焊模相对的座面包括非平行面和中央面，所述非平行面形成为与所述非平行熔接线相对应的形状，所述中央面包含与所述单条熔接线相对应的形状的部分而比与所述单条熔接线相对应的形状宽大。

2.如权利要求1所述的熔接机，其中，

所述振荡面具有基准点，所述单条面和所述槽形成为相对于横轴线线对称并相对于纵轴线线对称，所述横轴线和纵轴线是通过所述振荡面的基准点并互相正交的假想线。

3.如权利要求2所述的熔接机，其中，

所述振荡面的基准点与所述振荡面的矩心一致。

4.如权利要求1至3中的任意一项所述的熔接机，其中，

所述振荡面构成为：所述槽的外周形成为菱形，所述单条面形成在构成所述槽的外周的菱形的一条对角线上。

5.一种包装体制造装置，其中，包括：

权利要求1至4中的任意一项所述的熔接机；

筒状薄膜形成机，其将在形成为带状的所述主薄膜上熔接了所述小片薄膜而构成的带小片带状薄膜以在所述带状的长度方向上延伸的两个侧部相互重合的方式卷绕成筒状，并将相互重合的所述两个侧部接合而形成筒状薄膜；

填充机，其向所述筒状薄膜内填充内容物；和

结扎机，其将填充有所述内容物的所述筒状薄膜的两端结扎。

6.一种包装体制造方法，该方法使用权利要求5所述的包装体制造装置来制造包装体，其中，包括：

小片熔接工序，其中，将形成为矩形的所述小片薄膜在以下位置与带状的所述主薄膜重合，并通过所述熔接机将所述被熔接物熔接，所述位置是将所述带小片带状薄膜卷绕成筒状时相互重合的所述两个侧部的背侧的、所述小片薄膜到达的位置；

筒状薄膜形成工序，其中，通过所述筒状薄膜形成机来形成所述筒状薄膜；

填充工序，其中，通过所述填充机向所述筒状薄膜内填充内容物；和

结扎工序，其中，通过所述结扎机将填充有所述内容物的所述筒状薄膜的两端结扎。

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