JP2002362505A

JP2002362505A - シール装置

Info

Publication number: JP2002362505A
Application number: JP2001166489A
Authority: JP
Inventors: Hiroto Tonami; 宏人礪波; Yoichi Okubo; 陽一大久保; Takeshi Sato; 剛佐藤; Yoshikazu Ono; 嘉一小野; Nobuo Kato; 信雄加藤
Original assignee: Nihon Tetra Pak KK
Current assignee: Nihon Tetra Pak KK
Priority date: 2001-06-01
Filing date: 2001-06-01
Publication date: 2002-12-18

Abstract

(57)【要約】【課題】包装容器のコストを低くすることができ、シー
ル性を十分に高くすることができ、液漏れが発生するの
を防止することができるようにする。【解決手段】ヒートシールジョーと、平行に配設された
二つの加熱体を備えるヒートシールバー１９と、ヒート
シールジョーと対向させて配設されたカウンタジョー
と、カウンタレール１８と、ヒートシールジョーとカウ
ンタジョーとを相対的に進退させる駆動手段と、ヒート
シールジョー及びカウンタジョーによって包材１０を挟
んだ状態で、加熱体を作動させる加熱手段とを有する。
そして、カウンタレール１８におけるヒートシールバー
１９と対向する面は、凸状に形成される。この場合、横
シール部分Ｓ１、Ｓ２の縁部ＡＲ１、ＡＲ４の外側に逃
げる樹脂が迅速にシール圧力から解放されるので、余熱
を保持した多くのポリエチレン樹脂によって、連続する
板状のはみ出し部が安定して形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シール装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、牛乳、清涼飲料等の液体食品を収
容する包装容器を製造する場合、可撓（とう）性の積層
材料から成るウェブ状の包材が充填（てん）機に送ら
れ、該充填機において、前記包材が長手方向にシールさ
れてチューブ状になり、該チューブ状の包材は、上方か
ら液体食品が充填され、連続的に下方に搬送される。そ
して、前記チューブ状の包材は、シール装置に送られ、
該シール装置において両側から密封ユニットに挟持さ
れ、所定の間隔ごとに横方向にシールされる。その後、
横方向にシールされた部分を切断すると、一定量の液体
食品を収容する複数の原型容器が形成され、該原型容器
が成形されて包装容器になる。

【０００３】ところで、前記密封ユニットは、互いに対
向させて、かつ、進退自在に配設されたカウンタジョー
及びヒートシールジョーを備え、前記カウンタジョーに
カウンタレールが、ヒートシールジョーにヒートシール
バーがそれぞれ取り付けられる。

【０００４】図２は従来のシール装置によるシール方法
の説明図である。

【０００５】図において、２８はカウンタレール、２９
はヒートシールバーであり、カウンタレール２８とヒー
トシールバー２９との間に二重に重ねられたウェブ状の
包材１０が挟まれ、横方向にシールされてチューブ状の
包材１０になる。前記ヒートシールバー２９におけるカ
ウンタレール２８と対向する面には、上下方向に所定の
間隔を置いて、かつ、前記包材１０に臨ませて第１、第
２の誘導加熱体３１、３２が配設される。

【０００６】この場合、前記カウンタレール２８及びヒ
ートシールバー２９を互いに包材１０に向けて前進させ
ることによって、包材１０を挟み、横方向にシールする
ことができる。

【０００７】ところで、前記包材１０は、包装容器が形
成されたときの内側から外側に向けて、ポリエチレン
層、アルミ箔（はく）層、接着剤層、紙基材及びポリエ
チレン層から成る積層体構造を有する。したがって、二
重に重ねられた包材１０が、前記カウンタレール２８及
びヒートシールバー２９によって挟まれ、第１、第２の
誘導加熱体３１、３２にシール電圧を印加することによ
って加熱されると、前記包材１０のうちの第１部分１０
ａにおける最も内側のポリエチレン層と、第２部分１０
ｂにおける最も内側のポリエチレン層とが、主として第
１、第２の誘導加熱体３１、３２に対応する部分及びそ
の周辺において互いに押し付けられながら溶融させられ
る。その後、第１、第２の誘導加熱体３１、３２へのシ
ール電圧の印加が停止させられて前記第１、第２の誘導
加熱体３１、３２に対応する部分が冷却されると、前記
第１部分１０ａ及び第２部分１０ｂにおける第１、第２
の誘導加熱体３１、３２に対応する部分に、第１、第２
の横シール部分Ｓ１、Ｓ２から成るシール部分Ｓが形成
される。

【０００８】ところで、前記第１の横シール部分Ｓ１に
おいては、第１部分１０ａにおける最も内側のポリエチ
レン層と、第２部分１０ｂにおける最も内側のポリエチ
レン層とが溶融させられて一体化されるが、第１の横シ
ール部分Ｓ１の両側の縁部ＡＲ１、ＡＲ２より外側にお
いて第１部分１０ａと第２部分１０ｂとは別体である。
同様に、前記第２の横シール部分Ｓ２においては、第１
部分１０ａにおける最も内側のポリエチレン層と、第２
部分１０ｂにおける最も内側のポリエチレン層とが溶融
させられて一体化されるが、第２の横シール部分Ｓ２の
両側の縁部ＡＲ３、ＡＲ４より外側において第１部分１
０ａと第２部分１０ｂとは別体である。

【０００９】そして、包材１０が前記カウンタレール２
８及びヒートシールバー２９によって挟まれているの
で、前記縁部ＡＲ１、ＡＲ２間及び縁部ＡＲ３、ＡＲ４
間において溶融させられたポリエチレン層のポリエチレ
ン樹脂が、縁部ＡＲ１、ＡＲ２より外側及び縁部ＡＲ
３、ＡＲ４より外側に逃げ、前記カウンタレール２８及
びヒートシールバー２９の上縁及び下縁に対応する部分
ｐ１、ｐ２において冷却されて固化し、ポリエチレン樹
脂から成る紐（ひも）状のはみ出し部を形成する。した
がって、該はみ出し部によって、第１部分１０ａと第２
部分１０ｂとが連結される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のシール装置においては、前記はみ出し部を形成しよ
うとすると、第１、第２の誘導加熱体３１、３２に印加
されるシール電圧を十分に高くする必要があるだけでな
く、前記カウンタレール２８及びヒートシールバー２９
によって包材１０を挟むためのシール圧力を十分に高く
する必要がある。したがって、包装容器のコストが高く
なってしまう。

【００１１】また、前記はみ出し部が、断面が不均一な
紐状の形状を有するので、シール性を安定させることが
できず、また、シール性を十分に高くすることができ
ず、液漏れが発生することがある。

【００１２】本発明は、前記従来のシール装置の問題点
を解決して、包装容器のコストを低くすることができ、
シール性を十分に高くすることができ、液漏れが発生す
るのを防止することができるシール装置を提供すること
を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明のシ
ール装置においては、ヒートシールジョーと、平行に配
設された二つの加熱体を備え、前記ヒートシールジョー
の前端に取り付けられたヒートシールバーと、前記ヒー
トシールジョーと対向させて配設されたカウンタジョー
と、該カウンタジョーの前端に取り付けられたカウンタ
レールと、前記ヒートシールジョーとカウンタジョーと
を相対的に進退させる駆動手段と、前記ヒートシールジ
ョー及びカウンタジョーによって包材を挟んだ状態で、
前記加熱体を作動させる加熱手段とを有する。

【００１４】そして、前記カウンタレールにおけるヒー
トシールバーと対向する面は、凸状に形成される。

【００１５】本発明の他のシール装置においては、さら
に、前記凸状に形成される面において、前記各加熱体の
外側の縁部と中央部との間の所定の位置に段差が形成さ
れる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１７】図３は本発明の実施の形態における充填機
の要部概念図、図４は本発明の実施の形態における係合
部材の係合状態を示す図、図５は本発明の実施の形態に
おける係合部材の解放状態を示す図である。

【００１８】図において、１０は可撓性の積層材料から
成るチューブ状の包材であり、ウェブ状の包材１０を湾
曲させ、両縁を長手方向にシールすることによって形成
される。

【００１９】前記包材１０は連続的に下方に搬送されて
シール装置に送られ、該シール装置において、所定の間
隔ごとに二つの密封ユニット１４、１５によって挟ま
れ、横方向にシールされてシール部分Ｓが形成される。
その間、包材１０内には上方から液体食品１２が充填さ
れる。そのために、前記密封ユニット１４、１５は、い
ずれも、カウンタジョー１４ａ、１５ａ及びヒートシー
ルジョー１４ｂ、１５ｂを有する。なお、カウンタジョ
ー１４ａ、１５ａは、ヒートシールジョー１４ｂ、１５
ｂと対向させて配設される。

【００２０】そして、１８はカウンタジョー１４ａ、１
５ａの前端に取り付けられたカウンタレール、１９はヒ
ートシールジョー１４ｂ、１５ｂの前端に取り付けられ
たヒートシールバー、２７はヒートシールジョー１４
ｂ、１５ｂとカウンタジョー１４ａ、１５ａとを相対的
に進退（図３における左右方向に移動）させる駆動手段
としてのシリンダである。

【００２１】また、２１ａ、２１ｂは、それぞれカウン
タジョー１４ａ、１５ａ及びヒートシールジョー１４
ｂ、１５ｂに対して揺動自在に支持され、包材１０を包
囲して案内する一対の成形フラップであり、該成形フラ
ップ２１ａ、２１ｂは、包材１０を成形して矩（く）形
状にする。

【００２２】ところで、密封ユニット１４は、図３に示
されるように密封開始位置にあり、該密封開始位置にお
いて、カウンタジョー１４ａ及びヒートシールジョー１
４ｂを互いに包材１０に向けて前進させ、包材１０を両
側から挟持する。そして、密封ユニット１４は、包材１
０を挟持したまま下方に移動し、その間にヒートシール
バー１９及びカウンタレール１８がシール部分Ｓを強く
押圧し、ヒートシールバー１９が包材１０のアルミ箔層
を誘導加熱によって発熱させ、包材１０を横方向にシー
ルする。

【００２３】一方、前記密封ユニット１５は、図３に示
されるように密封終了位置にあり、該密封終了位置にお
いて、カウンタジョー１５ａ及びヒートシールジョー１
５ｂは、互いに後退させられた後、上昇させられ、前記
密封開始位置に移動させられる。そして、前記密封ユニ
ット１５が前記密封開始位置に移動して、カウンタジョ
ー１５ａ及びヒートシールジョー１５ｂが前進を開始し
始めたときには、密封ユニット１４によるシールが終了
する。

【００２４】なお、２５、２６は係合部材を構成する一
対の係合フックであり、一方の係合フック２５は前記カ
ウンタジョー１４ａ、１５ａに、他方の係合フック２６
はヒートシールジョー１４ｂ、１５ｂに配設され、係合
フック２６にシリンダ２７が接続される。

【００２５】そして、係合フック２５、２６を互いに係
合させた後に、シリンダ２７に作動媒体を供給すること
によって、カウンタジョー１４ａ、１５ａ及びヒートシ
ールジョー１４ｂ、１５ｂを互いに引き寄せ、シール時
の押圧力を大きくすることができる。前記係合フック２
５、２６は、密封開始位置において、図４に示されるよ
うに係合させられ、密封終了位置において、図５に示さ
れるように解放される。

【００２６】このようにしてシールが行われた後、包材
１０は更に搬送され、図示されない切断装置に送られ、
該切断装置によって前記各シール部分Ｓの中央が切断さ
れ、原型容器が形成される。続いて、該原型容器は、図
示されない成形部に送られ、所定の形状に成形されて包
装容器になる。

【００２７】次に、前記密封ユニット１４、１５による
シール方法について説明する。

【００２８】図１は本発明の実施の形態におけるシール
装置によるシール方法の説明図、図６は本発明の実施の
形態におけるはみ出し部の説明図である。

【００２９】図において、１８はカウンタレール、１９
はヒートシールバーであり、カウンタレール１８とヒー
トシールバー１９との間に二重に重ねられた包材１０が
挟まれ、横方向にシールされる。前記ヒートシールバー
１９におけるカウンタレール１８と対向する面には、上
下方向に所定の間隔を置いて、かつ、前記包材１０に臨
ませて、平行に配設された二つの加熱体としての第１、
第２の誘導加熱体３１、３２が配設される。該第１、第
２の誘導加熱体３１、３２は、中に冷却水を通すことが
できるように、チューブ状の形状を有する。

【００３０】前記包材１０は、包装容器が形成されたと
きの内側から外側に向けて、ポリエチレン層ｍ１、図示
されないアルミ箔層、図示されない接着剤層、紙基材ｍ
２及びポリエチレン層ｍ３から成る積層体構造を有す
る。

【００３１】また、前記カウンタレール１８におけるヒ
ートシールバー１９と対向する面は凸状に形成される。
すなわち、該面において、第１の誘導加熱体３１の外側
の縁部３３と中央部３４との間の所定の位置をＥ１と
し、第２の誘導加熱体３２の外側の縁部３５と中央部３
６との間の所定の位置をＥ２としたとき、位置Ｅ１、Ｅ
２に、長手方向に延在させて段差が形成され、位置Ｅ
１、Ｅ２間の部分が他の部分より所定の距離δだけ前方
に突出させられ、位置Ｅ１、Ｅ２より外側に肩部４５、
４６が形成される。

【００３２】そして、前記カウンタレール１８及びヒー
トシールバー１９を互いに包材１０に向けて前進させる
ことによって、包材１０を挟み、横方向にシールするこ
とができる。すなわち、二重に重ねられた包材１０が前
記カウンタレール１８及びヒートシールバー１９によっ
て挟まれた状態で、図示されない制御部の加熱手段が、
第１、第２の誘導加熱体３１、３２を作動させ、シール
電圧を印加することによって包材１０を加熱すると、包
材１０のうちの第１部分１０ａにおける最も内側のポリ
エチレン層ｍ１と、第２部分１０ｂにおける最も内側の
ポリエチレン層ｍ１とが、主として第１、第２の誘導加
熱体３１、３２に対応する部分及びその周辺において互
いに押し付けられながら溶融させられる。その後、第
１、第２の誘導加熱体３１、３２へのシール電圧の印加
が停止させられて前記第１、第２の誘導加熱体３１、３
２に対応する部分が冷却されると、前記第１部分１０ａ
及び第２部分１０ｂにおける第１、第２の誘導加熱体３
１、３２に対応する部分に、第１、第２の横シール部分
Ｓ１、Ｓ２から成るシール部分Ｓが形成される。

【００３３】ところで、前記第１の横シール部分Ｓ１に
おいては、第１部分１０ａのポリエチレン層ｍ１と、第
２部分１０ｂのポリエチレン層ｍ１とが溶融させられて
一体化されるが、第１の横シール部分Ｓ１の両側の縁部
ＡＲ１、ＡＲ２より外側において第１部分１０ａと第２
部分１０ｂとは別体である。同様に、前記第２の横シー
ル部分Ｓ２においては、第１部分１０ａのポリエチレン
層ｍ１と、第２部分１０ｂのポリエチレン層ｍ１とが溶
融させられて一体化されるが、第２の横シール部分Ｓ２
の両側の縁部ＡＲ３、ＡＲ４より外側において第１部分
１０ａと第２部分１０ｂとは別体である。

【００３４】そして、包材１０が前記カウンタレール１
８及びヒートシールバー１９によって挟まれているの
で、前記縁部ＡＲ１、ＡＲ２間及び縁部ＡＲ３、ＡＲ４
間において溶融させられたポリエチレン層ｍ１のポリエ
チレン樹脂が、縁部ＡＲ１、ＡＲ４より外側に逃げ、包
材１０内の液体食品によって冷却されて固化し、ポリエ
チレン樹脂から成る板状のはみ出し部ｍ４を形成する。

【００３５】前述されたように、前記カウンタレール１
８におけるヒートシールバー１９と対向する面が凸状に
形成され、位置Ｅ１、Ｅ２間の部分が他の部分より所定
の距離δだけ前方に突出させられるので、前記位置Ｅ
１、Ｅ２より外側の部分において、第２部分１０ｂと肩
部４５、４６との間に距離δのクリアランスが形成さ
れ、シール圧力を低くすることができる。したがって、
第１、第２の横シール部分Ｓ１、Ｓ２の縁部ＡＲ１、Ａ
Ｒ４より外側に逃げるポリエチレン樹脂が、第１、第２
の誘導加熱体３１、３２に近接する部分ｐ３、ｐ４にお
いて迅速にシール圧力から解放されるので、余熱を保持
した多くのポリエチレン樹脂によって、連続する板状の
はみ出し部ｍ４が安定して形成される。その結果、第１
部分１０ａと第２部分１０ｂとの間に十分な引張強度を
得ることができるので、シール性を十分に高くすること
ができ、液漏れが発生するのを防止することができる。

【００３６】なお、前記ポリエチレン樹脂は、縁部ＡＲ
１、ＡＲ４より外側に逃げる際に縁部ＡＲ２、ＡＲ３よ
り外側にも逃げて固化し、従来と同様の紐状のはみ出し
部を形成するが、縁部ＡＲ２、ＡＲ３より外側には液体
食品１２が充填されないので液漏れが発生することはな
い。

【００３７】そして、第１、第２の誘導加熱体３１、３
２に印加されるシール電圧を高くする必要がないだけで
なく、前記カウンタレール１８及びヒートシールバー１
９によって包材１０を挟むためのシール圧力を高くする
必要がない。したがって、包装容器のコストを低くする
ことができる。

【００３８】本実施の形態においては、加熱体として第
１、第２の誘導加熱体３１、３２を使用しているが、加
熱体として抵抗体を使用し、ジュール熱を発生させて包
材１０をシールすることができる。また、加熱体として
超音波発生器を使用することもできる。

【００３９】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させ
ることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除す
るものではない。

【００４０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、シール装置においては、ヒートシールジョーと、
平行に配設された二つの加熱体を備え、前記ヒートシー
ルジョーの前端に取り付けられたヒートシールバーと、
前記ヒートシールジョーと対向させて配設されたカウン
タジョーと、該カウンタジョーの前端に取り付けられた
カウンタレールと、前記ヒートシールジョーとカウンタ
ジョーとを相対的に進退させる駆動手段と、前記ヒート
シールジョー及びカウンタジョーによって包材を挟んだ
状態で、前記加熱体を作動させる加熱手段とを有する。

【００４１】そして、前記カウンタレールにおけるヒー
トシールバーと対向する面は、凸状に形成される。

【００４２】この場合、横シール部分の縁部の外側に逃
げる樹脂が迅速にシール圧力から解放されるので、余熱
を保持した多くのポリエチレン樹脂によって、連続する
板状のはみ出し部が安定して形成される。したがって、
十分な引張強度を得ることができるので、シール性を十
分に高くすることができ、液漏れが発生するのを防止す
ることができる。

【００４３】そして、加熱体に印加されるシール電圧を
高くする必要がないだけでなく、カウンタレール及びヒ
ートシールバーによって包材を挟むためのシール圧力を
高くする必要がない。したがって、包装容器のコストを
低くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態におけるシール装置による
シール方法の説明図である。

【図２】従来のシール装置によるシール方法の説明図で
ある。

【図３】本発明の実施の形態における充填機の要部概念
図である。

【図４】本発明の実施の形態における係合部材の係合状
態を示す図である。

【図５】本発明の実施の形態における係合部材の解放状
態を示す図である。

【図６】本発明の実施の形態におけるはみ出し部の説明
図である。

【符号の説明】

１０包材１４ａ、１５ａカウンタジョー１４ｂ、１５ｂヒートシールジョー１８カウンタレール１９ヒートシールバー２７シリンダ３１、３２第１、第２の誘導加熱体３３、３５縁部３４、３６中央部Ｅ１、Ｅ２位置

フロントページの続き (72)発明者佐藤剛東京都千代田区紀尾井町６番12号日本テトラパック株式会社内 (72)発明者小野嘉一東京都千代田区紀尾井町６番12号日本テトラパック株式会社内 (72)発明者加藤信雄東京都千代田区紀尾井町６番12号日本テトラパック株式会社内Ｆターム(参考） 3E049 AA03 BA01 DB02 EA02 EA05 EB03 FA08 3E094 AA03 BA02 CA06 FA02 FA14 GA11 HA01 HA08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）ヒートシールジョーと、（ｂ）平
行に配設された二つの加熱体を備え、前記ヒートシール
ジョーの前端に取り付けられたヒートシールバーと、
（ｃ）前記ヒートシールジョーと対向させて配設された
カウンタジョーと、（ｄ）該カウンタジョーの前端に取
り付けられたカウンタレールと、（ｅ）前記ヒートシー
ルジョーとカウンタジョーとを相対的に進退させる駆動
手段と、（ｆ）前記ヒートシールジョー及びカウンタジ
ョーによって包材を挟んだ状態で、前記加熱体を作動さ
せる加熱手段とを有するとともに、（ｇ）前記カウンタ
レールにおけるヒートシールバーと対向する面は、凸状
に形成されることを特徴とするシール装置。
【請求項２】前記凸状に形成される面において、前記
各加熱体の外側の縁部と中央部との間の所定の位置に段
差が形成される請求項１に記載のシール装置。