JP2005081760A - ヒートシール製袋機 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルムのシール面のシール熱をより速く冷却できるように改良した定速度にてフィルムを連続送行させて製袋するヒートシール製袋機を提供することにある。
【解決手段】定速度にて連続送行する２枚重ねの長尺状プラスチックフィルムｆ1 、ｆ2
の供給方向に平行な方向に設置した前記フィルムと同一定速度にて送行方向に前進動作し且つ逆方向に後退動作し且つ昇降動作する縦ヒートシールバー１と冷却台部２とを備え縦シール部２１を形成する縦シール手段Ａと、前記フィルムｆ1 、ｆ2 の供給方向に対して直交する方向に設置した前記フィルムｆ1 、ｆ2 と同一定速度にて送行方向に前進動作し且つ逆方向に後退動作し且つ昇降動作する横ヒートシールバー１１と冷却台部１２とを備え横シール部２２を形成する横シール手段Ｂと、横シール手段Ｂに横ヒートシールバー１１と冷却台部１２との間に嵌入し、横シール部２２を押圧冷却する冷却用可動押圧板１３を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、長尺状フィルムを重ね合わせて送行させながら縦シールユニットと横シールユニットとによりフィルムの重ね合わせ内面をシールして製袋するヒートシール製袋機において、フィルムを定速度にて連続送行させて製袋するヒートシール製袋機に関する。

一般に、ポリエチレンフィルム等のフィルム構成による袋状容器の製袋においては、昇降動作方式の加熱シールバーを備えたヒートシール手段を搭載した製袋機が使用され、製袋機のヒートシール手段にロール巻取状（長尺状）の製袋用フィルムを所定のテンションを掛けて巻き出しながら供給し、ヒートシール手段にて供給方向に平行な方向に縦シールと、供給方向に直交する方向に横シールとを行って製袋している。

例えば、製袋用のフィルムとして最外層に主たるポリエチレンフィルムを積層した積層フィルムや、全層にポリエチレンフィルムを使用した場合には、ヒートシール手段にてヒートシール後に、長尺状のフィルムを所定のテンションを掛けながら供給方向に送行させる際にヒートシール手段のシール熱により、シール部のフィルムが伸びてしまう問題があった。

そこで、冷却台に電熱線を取り付けて、昇降動作する加熱シールバー方式により、その場でヒートシールと冷却とを行うインパルスシール方式にて加熱シールして対応するか、あるいは、通常の昇降動作するヒートシールバー方式で加熱シールし、その場でフィルムが伸びない状態まで冷風を吹き付けて冷却後に、所定のテンションを掛けながらフィルムを供給方向に送行させるようにしている。

しかしながら、従来のヒートシールバー方式での冷却方式は、フィルムのシール面に冷風を吹き付けて冷却する方式であるため、冷却力が弱く、また冷却に時間が掛かる等の問題があった。また、インパルス方式の場合には、ヒートシールの安定性と生産速度の向上に対する問題があった。

本発明は、昇降動作方式の加熱シールバーを備えたヒートシール方式を採用するとともに、その昇降動作方式の加熱シールバーを利用して、フィルムのシール面のシール熱をより速く冷却できるように改良した定速度にてフィルムを連続送行させて製袋するヒートシール製袋機を提供することにある。

本発明の請求項１に係る発明は、図１（ａ）に示すように、定速度にて連続送行する２枚重ねの長尺状プラスチックフィルムｆ1 、ｆ2 の供給方向に対して平行な方向に設置した前記フィルムと同一定速度にて送行方向に前進動作し且つ逆方向に後退動作し且つ昇降動作する縦ヒートシールバー１と、該縦ヒートシールバー１の下方に対向して該縦ヒートシールバー１に対して同一定速度にて送行方向に前進動作し且つ逆方向に後退動作する冷却台部２とを備え、縦ヒートシールバー１と冷却台部２との間に定速度にて連続送行して導入される２枚重ねの前記フィルムｆ1 、ｆ2 に対して同一定速度にて送行方向に前進動作しながら縦ヒートシールバー１を冷却台部２に向けて下降押圧してヒートシールしながら冷却して供給方向と平行な方向に縦シール部２１を形成する縦シール手段Ａと、前記フィルムｆ1 、ｆ2 の供給方向に対して直交する方向に設置した前記フィルムｆ1 、ｆ2 と
同一定速度にて送行方向に前進動作し且つ逆方向に後退動作し且つ昇降動作する横ヒートシールバー１１と、該横ヒートシールバー１１の下方に対向して該横ヒートシールバー１１に対して同一定速度にて送行方向に前進動作し且つ逆方向に後退動作する冷却台部１２とを備え、横ヒートシールバー１１と冷却台部１２との間に定速度にて連続送行して導入される２枚重ねの前記フィルムｆ1 、ｆ2 に対して同一定速度にて送行方向に前進動作しながら横ヒートシールバー１１を冷却台部１２に向けて下降押圧してヒートシールしながら冷却して供給方向と直交する方向に横シール部２２を形成する横シール手段Ｂとを備え、前記横シール手段Ｂには、横シール部２２を形成後の押圧解除して上昇した横ヒートシールバー１１と冷却台部１２との間に嵌入し、横ヒートシールバー１１の再度の下降押圧により冷却台部１２に向かって前記横シール部２２を押圧冷却する冷却用可動押圧板１３を備えることを特徴とするヒートシール製袋機である。

本発明の請求項２に係る発明は、図１（ａ）に示すように、請求項１に係るヒートシール製袋機において、前記横シール手段Ｂには、横シール部２２を形成後の押圧解除して上昇したフィルム供給方向に移動途中のタイミングの横ヒートシールバー１１と冷却台部１２との間に嵌入し、横ヒートシールバー１１の再度の下降押圧により冷却台部１２に向かって前記横シール部２２を押圧冷却する冷却用可動押圧板１３を備えることを特徴とするヒートシール製袋機である。

本発明のヒートシール製袋機は、昇降動作方式の加熱シールバーを備えたヒートシール方式を採用するとともに、その昇降動作方式の加熱シールバーを利用して、縦シール部の形成と同時に冷却台部にシール面を押し付けることにより、縦シールと同時に、そのシール面を冷却することができ、また、横シール部の形成と同時に冷却台部にシール面を押し付けることにより、横シールと同時に、そのシール面を冷却することができる。

また、横シール部の形成においては、横シール部を形成した後に、さらに、冷却用可動押圧板にて、そのシール面を冷却台部に押し付けて冷却することができ、製袋用フィルムのシール面のシール熱をより速く冷却でき、２枚重ねの製袋用フィルムの連続供給におけるヒートシール熱によるフィルムの不規則な伸縮を防止できるだけでなく、ヒートシール製袋における能率向上に寄与できるものである。

本発明のヒートシール製袋機の実施の形態を、図１（ａ）に示すヒートシール製袋機の側面図、図１（ｂ）に示すヒートシール製袋機の部分上面図に基づいて詳細に説明する。

本発明のヒートシール製袋機は、図１（ａ）に示すように、エアーシリンダーや回転カム・カムフォロアなどの昇降アクチュエータ１ａにて昇降動作する縦ヒートシールバー１と、該縦ヒートシールバー１の下方に対向する冷却台部２とを備えた縦シール手段Ａが設けられている。

また、前記縦シール手段Ａに隣接して、エアーシリンダーや回転カム・カムフォロアなどの昇降アクチュエータ１１ａにて昇降動作する横ヒートシールバー１１と、該横ヒートシールバー１１の下方に対向する冷却台部１２とを備えた横シール手段Ｂが設けられている。

本発明のヒートシール製袋機は、２枚重ねの長尺状プラスチックフィルムｆ1 、ｆ2 を定速度にて連続送行させて供給するフィルム連続供給方式であり、製袋用フィルムとして２枚重ねの長尺状プラスチックフィルムｆ1 、ｆ2 は、巻き出し手段Ｒ1 から、縦シール手段Ａの縦ヒートシールバー１と冷却台部２との間に導入され、続いて、横シール手段Ｂ
の横ヒートシールバー１１と冷却台部１２との間に導入されて、巻き取り手段Ｒ2 にて巻き取られながら定速度にて連続送行する。なお、必要に応じて巻き出し手段Ｒ1 の後方には押圧対向する一対のインフィードロール１５が配設され、巻き出し手段Ｒ2 の前方には押圧対向する一対のアウトフィードロール１６が配設される。

前記縦シール手段Ａの縦ヒートシールバー１と冷却台部２とは、長尺状プラスチックフィルムｆ1 、ｆ2 の送行方向に、所定距離ｘだけ繰り返し反復して前進、後退移動可能な単一体の縦シール手段支持フレーム（図示せず）に取り付けられており、互いに一体的に定速度にて連続送行する長尺状プラスチックフィルムｆ1 、ｆ2 の送行方向に、繰り返し反復して所定距離ｘだけ前進、後退移動でき、定速度にて連続送行する前記長尺状プラスチックフィルムｆ1 、ｆ2 の送行方向に、その速度と同一速度で、所定距離ｘだけ前進移動して縦シールし、前進移動した後は、所定距離ｘだけ後退移動して元の位置に復帰できるようになっている。

前記横シール手段Ｂの横ヒートシールバー１１と冷却台部１２とは、長尺状プラスチックフィルムｆ1 、ｆ2 の送行方向に所定距離ｘだけ繰り返し反復して前進、後退移動可能な単一体の横シール手段支持フレーム（図示せず）に取り付けられており、互いに一体的に、定速度にて連続送行する長尺状プラスチックフィルムｆ1 、ｆ2 の送行方向に、繰り返し反復して前進、後退移動でき、定速度にて連続送行する前記長尺状プラスチックフィルムｆ1 、ｆ2 の送行方向に、その速度と同一速度で、所定距離ｘだけ前進移動して横シールし、前進移動した後は、所定距離ｘだけ後退移動して元の位置に復帰できるようになっている。

本発明においては、上記横シール手段Ｂには、該手段Ｂの横ヒートシールバー１１及び冷却台部１２と一体的に、長尺状プラスチックフィルムｆ1 、ｆ2 の送行方向に所定距離ｘだけ繰り返し反復して前進、後退移動可能であって、横ヒートシールバー１１と冷却台部１２との間に嵌入可能な冷却用可動押圧板１３を備えている。

この冷却用可動押圧板１３は、上記横シール手段Ｂにおける所定距離ｘだけ繰り返し反復して前進、後退移動可能な単一体の前記横シール手段支持フレームに取り付けられたラック・アンド・ピニオンギアやクランク機構など直線往復駆動機構からなる押圧板往復駆動機構（図示せず）により、長尺状プラスチックフィルムｆ1 、ｆ2 の送行方向に前進、後退復帰移動する所定の押圧板支持体（図示せず）の下部に対して、上下方向に昇降移動可能に設置され、バネ等の弾性部材（図示せず）にて上方に付勢された状態で取り付け支持されている。そして、供給される製袋用の長尺状プラスチックフィルムｆ1 、ｆ2 の重ね合わせフィルム上面（例えばフィルムｆ1 の上面）に対して、常に所定の間隔（少なくともフィルム面に対して非接触状態であれば僅かな間隔でもよい）を以て平行に離間対峙していて、冷却台部１２に対しても平行に離間対峙している。

そして、冷却用可動押圧板１３は、横ヒートシールバー１１及び冷却台部１２が所定距離ｘ3 だけ前進移動中に、前記押圧板往復駆動機構により押圧板支持体の下部に支持されて前進移動して、該横ヒートシールバー１１と冷却台部１２との間に嵌入した後、上下方向に昇降動作可能となっている。

縦ヒートシールバー１は、電熱ヒーターを内装した加熱シールバーであり、フィルムｆ1 、ｆ2 の供給方向に対して平行な方向を長手方向として設置され、また、横ヒートシールバー１１は、電熱ヒーターを内装した加熱シールバーであり、フィルムｆ1 、ｆ2 の供給方向に対して直交する方向を長手方向として設置されている。

縦シール手段Ａの縦ヒートシールバー１は、フィルムｆ1 、ｆ2 の供給送行方向に、そ
の送行速度と同一速度にて前進移動しながら、冷却台部２に向けて下降動作し、連続送行中の導入された２枚重ねの前記フィルムｆ1 、ｆ2 に対して所定距離ｘだけ押圧してヒートシールしながら、供給送行方向と平行な方向に縦シール部２１を形成し、同時に、この冷却台部２によりフィルムｆ1 、ｆ2 の縦シール部２１のヒートシール面を冷却する。このように所定距離ｘだけ押圧移動してヒートシールした後は、直ちに縦ヒートシールバー１は上昇動作してフィルムｆ1 、ｆ2 の縦シール部２１のシール面への押圧が解除されると同時に、縦シール手段Ａの縦ヒートシールバー１１及び冷却台部１２は一体的に所定距離ｘだけ後退移動を開始して、元の位置まで復帰動作する。

また、横ヒートシールバー１１は、前記縦ヒートシールバー１と同期して、同時又は略同時に、フィルムｆ1 、ｆ2 の供給送行方向に、その送行速度と同一速度にて前進移動しながら冷却台部１２に向けて下降動作し、連続送行中の導入された２枚重ねの前記フィルムｆ1 、ｆ2 に対して所定距離ｘ1(ｘ＞ｘ1)だけ押圧してヒートシールしながら、供給送行方向と直交する方向に横シール部２２を形成し、同時に、この冷却台部１２によりフィルムｆ1 、ｆ2 の横シール部２２のヒートシール面を冷却する。

続いて、横ヒートシールバー１１及び冷却台部１２の所定距離 (ｘ2+ｘ3 、ｘ＞ｘ2+ｘ3)だけ前進移動中に、横ヒートシールバー１１は上昇動作を開始して押圧シール動作を解除し、直ちに横ヒートシールバー１１と冷却台部１２との間に、前記押圧板支持体の前進移動により冷却用可動押圧板１３が嵌入する。冷却用可動押圧板１３は、水平方向にラック・アンド・ピニオンギアやクランクなど直線往復運動にて駆動移動する所定の押圧板支持体の下部に対して上下方向に昇降移動可能であって、バネにて上方に付勢された状態で取り付け支持されていて、供給される製袋用フィルムｆ1 、ｆ2 の上面に対して所定の間隔を以て平行に離間対峙していて、冷却台部１２に対して平行に離間対峙している。

そして、前進移動中の横ヒートシールバー１１の再度の下降動作により、冷却用可動押圧板１３が冷却台部１２に向かって下降動作して、連続送行しているフィルムｆ1 、ｆ2
の前記横シール部２２のシール面を所定距離ｘ4 （ｘ＝ｘ1+ｘ2+ｘ3+ｘ4 又はｘ≒ｘ1+ｘ2+ｘ3+ｘ4)だけ押圧して冷却し、その後、直ちに横ヒートシールバー１１の上昇動作により、横ヒートシールバー１１による押圧板１３への押圧が解除され、押圧板１３は弾力的に冷却台部１２から上方に離間し、フィルムｆ1 、ｆ2 の横シール部２２のシール面への押圧が解除されると同時に、横シール手段Ｂの横ヒートシールバー１１及び冷却台部１２は一体的に後退移動を開始して、元の位置に復帰動作する。

このようにして、縦シール手段Ａの縦ヒートシールバー１と、横シール手段Ｂの横ヒートシールバー１１は、上記同様の動作を繰り返し、また、巻き出し手段Ｒ1 及び巻き取り手段Ｒ2 も、上記同様の定速度のフィルム連続送行動作を継続する。

これにより、図１（ｂ）の部分上面図に示すように、２枚重ねのフィルムｆ1 、ｆ2 には、フィルム供給方向と平行な方向に、２条乃至数条の縦シール部２１が形成され、フィルム供給方向と直交する方向に等間隔に横シール部２２が形成されて、縦カッティングラインＣ1 （縦分割ライン）と、横シール部２２の近傍に平行に沿った横カッティングラインＣ2 とに沿って多面付け（マルチレイヤー）された複数の連続した袋状容器Ｐが製袋され、図１（ａ）に示すように巻き取り手段Ｒ2 にて長巻状に巻き取られる方式となっている。

巻き取り手段Ｒ2 にて長巻状（ロール状）に巻き取られた連続した袋状容器Ｐは、後の時点で巻き出しながら、所定のカッター（ロータリーカッター、ギロチンカッター等）にて、縦カッティングラインＣ1 と横カッティングラインＣ2 とに沿ってカッティングされて切り離され、図１（ｃ）に示すような縦シール部２１、横シール部２２、内容物充填用
の開口部２３とを備えた偏平シート状の個々の袋状容器Ｐとして製袋される。

なお、本発明の装置においては、図１（ａ）において連続した多面付け袋状容器Ｐを巻き取り手段Ｒ2 にて長巻状に巻き取らずに、横シール手段Ｂの後方に、ロータリーカッター１７を配設し、その後方に、ギロチンカッター１８を配設して、ロータリーカッター１７にて縦カッティングラインＣ1 に沿ってカッティングし、ギロチンカッター１８にて横カッティングラインＣ2 に沿ってカッティングして、図１（ｃ）に示すような偏平シート状の個々の袋状容器Ｐとして製袋する方式であってもよい。

本発明装置における横シール手段Ｂの横ヒートシールバー１１による２枚重ねフィルムｆ1 、ｆ2 への横ヒートシール・冷却動作と、該横シール手段Ｂの冷却台板１２と冷却用可動押圧板１３とによる冷却動作を、図２（ａ）〜（ｇ）の本発明装置の部分側面図に基づいて説明する。

図２（ａ）に示すように、定速度で連続送行する２枚重ねフィルムｆ1 、ｆ2 が、横シール手段Ｂの横ヒートシールバー１１と冷却台部１２との間に導入されると、図２（ｂ）に示すように、横シール手段Ｂの横ヒートシールバー１１と冷却台部１２とは、互いに一体的に、縦シール手段Ａの縦ヒートシールバー１と同期して、フィルムｆ1 、ｆ2 の供給送行方向に、その送行速度と同一速度で前進移動を開始しながら、横ヒートシールバー１１が冷却台部１２に向けて下降動作し、導入されて連続送行中の前記フィルムｆ1 、ｆ2
に対し、所定距離ｘ1 だけ押圧してヒートシールし、供給方向と直交する方向に横シール部２２を形成する。

同時に、横ヒートシールバー１１と冷却台部１２とにより押圧された横シール部２２は冷却台部１２によってヒートシール面が冷却される。

続いて、図２（ｃ）に示すように、横シール手段Ｂの横ヒートシールバー１１と冷却台部１２が所定距離ｘ2 だけ前進移動中に、横ヒートシールバー１１は上昇動作して、フィルムｆ1 、ｆ2 への押圧シール動作が解除される。

続いて、図２（ｄ）に示すように、押圧シール動作が解除された横シール手段Ｂの横ヒートシールバー１１と冷却台部１２が、所定距離ｘ3 だけ前進移動中に、直ちに横シール手段Ｂと一体的に前進移動中の冷却用可動押圧板１３がフィルム供給送行方向に水平移動して、横ヒートシールバー１１と冷却台部１２との間に嵌入して、横ヒートシールバー１１の真下にて停止する。

続いて、図２（ｅ）に示すように、冷却用可動押圧板１３が横ヒートシールバー１１の再度の下降動作により下方に押し下げられ、冷却台部１２に向かって下降動作し、フィルムｆ1 、ｆ2 の前記横シール部２２のシール面を所定距離ｘ4 だけ押圧して冷却する。

続いて、図２（ｆ）に示すように、横ヒートシールバー１１の上昇動作により、横ヒートシールバー１１による押圧板１３への下方への押圧が解除されて、押圧板１３は弾力的に冷却台部１２から上方に離間し、フィルムｆ1 、ｆ2 の横シール部２２のシール面への押圧が解除されて、直ちに、横シール手段Ｂの横ヒートシールバー１１と冷却台部１２は前進移動を停止する。

続いて、図２（ｇ）に示すように、直ちに、冷却用可動押圧板１３は、横ヒートシールバー１１の直下からフィルム供給送行方向と反対方向に、所定距離ｘ（ｘ＝ｘ1+ｘ2+ｘ3+ｘ4 、又はｘ≒ｘ1+ｘ2+ｘ3+ｘ4)だけ後退移動して、元の位置まで復帰する。

このようにして、縦シール手段Ａの縦ヒートシールバー１と、横シール手段Ｂの横ヒートシールバー１１及び冷却用可動押圧板１３は、上記同様の動作を繰り返し、また、巻き出し手段Ｒ1 及び巻き取り手段Ｒ2 も、上記同様の定速度のフィルム連続供給送行動作と連続巻取動作とを継続することにより、縦ヒートシールと横ヒートシールにて製袋した袋状容器Ｐを多面付けした多面付けフィルムが得られる。

（ａ）は縦シール手段Ａと横シール手段Ｂを設けた本発明のヒートシール製袋機の一実施例を示す側面図、（ｂ）はその部分上面図、（ｃ）はヒートシール製袋機により製袋された袋状容器の平面図。 （ａ）〜（ｇ）は本発明装置の部分側面図であり、横シール手段Ｂによる横ヒートシール・冷却動作と冷却用可動押圧板による冷却動作説明図。

符号の説明

Ａ…縦シール手段 Ｂ…横シール手段 Ｃ1 …縦カッティングライン
Ｃ2 …横カッティングライン
Ｒ1 …巻き出し手段 Ｒ2 …巻き取り手段 Ｐ…袋状容器
ｆ1 、ｆ2 …製袋用フィルム １…縦ヒートシールバー １ａ…昇降アクチュエータ
２…冷却台部
１１…横ヒートシールバー １１ａ…昇降アクチュエータ
１２…冷却台部 １３…冷却用可動押圧板
１５…インフィードロール １６…アウトフィードロール
１７…ロータリーカッター １８…ギロチンカッター １９…ガイドロール
２１…縦シール部 ２２…横シール部 ２３…容器開口部

Claims (2)

1. 定速度にて連続送行する２枚重ねの長尺状プラスチックフィルムの供給方向に対して平行な方向に設置した前記フィルムと同一定速度にて送行方向に前進動作し且つ逆方向に後退動作し且つ昇降動作する縦ヒートシールバーと、該縦ヒートシールバーの下方に対向して該縦ヒートシールバーに対して同一定速度にて送行方向に前進動作し且つ逆方向に後退動作する冷却台部とを備え、縦ヒートシールバーと冷却台部との間に定速度にて連続送行して導入される２枚重ねの前記フィルムに対して同一定速度にて送行方向に前進動作しながら縦ヒートシールバーを冷却台部に向けて下降押圧してヒートシールしながら冷却して供給方向と平行な方向に縦シール部を形成する縦シール手段と、前記フィルムの供給方向に対して直交する方向に設置した前記フィルムと同一定速度にて送行方向に前進動作し且つ逆方向に後退動作し且つ昇降動作する横ヒートシールバーと、該横ヒートシールバーの下方に対向して該横ヒートシールバーに対して同一定速度にて送行方向に前進動作し且つ逆方向に後退動作する冷却台部とを備え、横ヒートシールバーと冷却台部との間に定速度にて連続送行して導入される２枚重ねの前記フィルムに対して同一定速度にて送行方向に前進動作しながら横ヒートシールバーを冷却台部に向けて下降押圧してヒートシールしながら冷却して供給方向と直交する方向に横シール部を形成する横シール手段とを備え、前記横シール手段には、横シール部を形成後の押圧解除して上昇した横ヒートシールバーと冷却台部との間に嵌入し、横ヒートシールバーの再度の下降押圧により冷却台部に向かって前記横シール部を押圧冷却する冷却用可動押圧板を備えることを特徴とするヒートシール製袋機。
2. 前記横シール手段には、横シール部を形成後の押圧解除して上昇したフィルム供給方向に移動途中のタイミングの横ヒートシールバーと冷却台部との間に嵌入し、横ヒートシールバーの再度の下降押圧により冷却台部に向かって前記横シール部を押圧冷却する冷却用可動押圧板を備えることを特徴とする請求項１記載のヒートシール製袋機。