JP2005313966A - 熱封止装置およびこれを備えた製袋包装機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 製袋包装機1は、成形機構、縦シール機構15、横シール機構を備えている。縦シール機構15は、ヒータベルト15aと、ヒータブロック15bと、プーリ15cと、ヒータベルト15aに近接して配置された予熱ブロック15dとを備えている。ヒータブロック15bと予熱ブロック15dとの間に形成される予熱空間を通過するようにヒータベルト15aを回転させることで、ヒータベルト15aから放熱を抑制する。
【選択図】 図2
Description
例えば、ピロー包装機と呼ばれる製袋包装機では、フィルムロールから送り出されたシート状のフィルムをフォーマおよびチューブによって筒状に成形し、縦シール機構のヒータベルトに接触させて筒状フィルムの重ねられた縦の縁を熱シール(熱溶着)して筒状フィルムとする。そして、最終的に袋となる筒状フィルムの内部にチューブから被包装物を充填し、チューブ下方の横シール機構によって袋の上端部と後続の袋の下端部とにまたがって熱シールした後、その熱シール部分(横シール部分)の中央をカッターで切断する。
すなわち、上記公報に開示された構成では、ヒータブロックによってヒータベルトが局所的に加熱されるため、ヒータベルトでは加熱部分以外の場所からは放熱される。このため、ヒータベルトの温度が低下してシール不良の発生を招来するおそれがある。しかし、上記公報に開示された熱封止装置では、フォーミングチューブを加熱するためのヒータを備えているものの、ヒータベルトにおける加熱部分以外の場所からの放熱については何ら考慮されていない。このため、このような構成では当然にヒータベルトの放熱に起因するシール(熱封止)不良の発生を抑えることはできない。
通常、ヒータベルトを加熱して熱封止を行う熱封止装置では、ヒータベルトを加熱する発熱部がヒータベルトの近傍に配置されてヒータベルトの一部に熱を伝達している。しかし、このような構成では、ヒータベルトの一部に対して局所的に熱を伝達することになるため、ヒータベルトの回転中に熱が伝達される部分以外の場所から放熱してしまう。このため、例えば、経時変化によってヒータベルトに幅方向における反りが発生している場合には、熱封止部分の全体に均一な熱が伝達されないため、特に熱封止不良が発生しやすいという問題がある。
これにより、ヒータベルトにおける加熱部分以外の場所からの熱損失を低減してヒータベルトの温度低下を抑制し、ヒータベルトからの放熱による熱封止不良の発生を防止することができる。また、発熱部からヒータベルトに対して与えられる熱量を削減することができるため、発熱部の温度を従来よりも低く設定することができる。このため、熱封止装置における電力消費量を抑制してコストダウンが図れるとともに、ヒータベルトの回転再開時における包装体の熱収縮による製袋不良の発生を防止することができる。さらに、ヒータベルトに与えられる熱量を削減できるため、ヒータベルトの経年劣化を抑えヒータベルトの寿命を延長してコストダウンが図れる。
ここでは、予熱部がヒータベルトの長手方向に沿って配置されている。
これにより、ヒータベルトが外部に露出する部分が少なくなるため、より効果的にヒータベルトからの熱損失を抑制することができる。
ここでは、ヒータベルトに対して近接配置された予熱ブロックを備えている。
これにより、予熱ブロックによってヒータベルトの周辺に微小な空間が形成されるがこの空間は非常に狭いため、ヒータベルトから熱が放出されないようにすることができる。この結果、この微小な空間が予熱部として機能することで、ヒータベルトからの熱損失を抑制して、電力消費量の削減、包装体の熱収縮の発生の防止等の効果を得ることができる。
これにより、簡易な構成でヒータベルトに対して予熱を行って、熱封止不良の発生を抑制することができる。
第5の発明に係る熱封止装置は、第1から第4の発明のいずれか1つの熱封止装置であって、予熱部は、少なくとも、ヒータベルトにおける発熱部によって加熱される面とは反対側の面を予熱する。
ここで、ヒータベルトは、ヒータベルトが保持されるプーリの形状や片面加熱等に起因して経時変化によって幅方向における反りが発生する場合がある。このようなヒータベルトにおける反りの発生は、包装体の熱封止不良の発生原因となる。
第6の発明に係る熱封止装置は、第1から第5の発明のいずれか1つの熱封止装置であって、予熱部は、ヒータベルトに対して熱を伝達する熱源を有している。
これにより、ヒータベルトからの熱損失を抑えるだけでなく、ヒータベルトを加熱することができるため、さらに効果的に熱封止不良の発生を抑制することができる。
第7の発明に係る熱封止装置は、第1から第6の発明のいずれか1つの熱封止装置であって、発熱部および予熱部の少なくとも一方は、ヒートパイプを有している。
これにより、安価な方法で確実に発熱部あるいは予熱部に対して熱を伝達することができる。
第8の発明に係る熱封止装置は、第7の発明の熱封止装置であって、ヒートパイプは、発熱部と共通の熱源から予熱部に対して熱を伝達する。
これにより、熱源の数を最小限にして、コストダウンを図れる。
第9の発明に係る熱封止装置は、第1から第7の発明のいずれか1つの熱封止装置であって、予熱部の熱源は、発熱部の熱源とは別の熱源である。
ここでは、予熱部が発熱部とは別途独立の熱源を有している。
第10の発明に係る熱封止装置は、第1から第9の発明のいずれか1つの熱封止装置であって、ヒータベルトに対して付与される熱量を制御する制御部をさらに備えている。
ここでは、発熱部および/または予熱部からヒータベルトに対して与えられる熱量を制御する制御部を備えている。
第11の発明に係る製袋包装機は、請求項1から10のいずれか1項に記載の熱封止装置を縦シール部として有し、フォーマ部と、縦シール部と、横シール部と、を備えている。フォーマ部は、包装体をシート状から筒状に成形する。縦シール部は、フォーマ部によって成形された筒状の包装体の重なり部分を熱封止する。横シール部は、縦シールされた包装体を幅方向に熱封止する。
これにより、ヒータベルトからの放熱を抑制してヒータベルトの温度低下に起因する熱封止不良の発生を防止することができる。また、ヒータベルトに対して付与される発熱部における発生熱量を削減できるため、電力消費量を減らしてコストダウンを図れるとともに、ヒータベルトの経年劣化を抑えヒータベルトの寿命を延長してコストダウンが図れる。さらに、発熱部の設定温度を下げることができるため、ヒータベルトの回転再開時における包装体の熱収縮による製袋不良の発生を防止することができる。
[製袋包装機全体の構成]
本発明の一実施形態に係る製袋包装機1は、図1に示すように、ポテトチップスなどの商品(ここでは、ポテトチップス)Cを熱可塑性のフィルム(包装体、シート)Fで覆い、筒状となったフィルムFを縦および横にシールして袋を製造する機械である。
製袋包装機1は、製袋部10と、制御部20と、フィルムロール保持部(図示せず)と、を備えている。
〔フィルムロール保持部〕
フィルムロール保持部は、後述する製袋部10のフォーマ13aにシート状のフィルムFを繰り出すフィルムロールを保持している。フィルムロールは、フィルムFが巻かれたものである。このフィルムロールから繰り出されるフィルムFは、ダンサーローラなどによって張力が所定範囲に保たれ、搬送中のゆるみや蛇行が抑えられる。
〔製袋部10〕
製袋部10は、図1に示すように、フィルムロール保持部からシート状で送られてくるフィルムFを筒状に成形する成形機構13と、筒状となったフィルムF(以下、筒状フィルムという。)を下方に搬送するプルダウンベルト機構14と、筒状フィルムの重なり部分を縦にシールする縦シール機構(熱封止装置)15と、筒状フィルムを横にシールすることで袋Bの上下の端部を封止する横シール機構17とを有している。
成形機構(フォーマ部)13は、チューブ13bと、フォーマ13aとを有している。チューブ13bは、円筒形状の部材であり、上下端が開口している。このチューブ13bの上端の開口部には、計量機で計量されたポテトチップスCが投入される。フォーマ13aは、チューブ13bを取り囲むように配置されている。このフォーマ13aの形状は、フィルムロールから繰り出されてきたシート状のフィルムFがフォーマ13aとチューブ13bとの間を通るときに筒状に成形されるような形状となっている。また、成形機構13のチューブ13bやフォーマ13aは、製造する袋の大きさに応じて取り替えることができる。
プルダウンベルト機構14は、チューブ13bに巻き付いた筒状フィルムを吸着して下方に搬送する機構であり、図1に示すように、チューブ13bを挟んで左右両側にそれぞれベルト14cが設けられている。プルダウンベルト機構14では、吸着機能を有するベルト14cを駆動ローラ14aおよび従動ローラ14bによって回して筒状フィルムを下方に運ぶ。なお、図1においては、駆動ローラ14a等を回転させるローラ駆動モータの図示を省略している。
縦シール機構(熱封止装置)15は、図1に示すように、チューブ13bに巻き付いた筒状フィルムFの重なり部分(図4のF2)を、一定の圧力でチューブ13bに押しつけながら加熱して縦にシール部分(図1の斜線部分、図2のF1)を形成する機構である。また、この縦シール機構15は、チューブ13bの正面側に配置されており、制御部20と接続されている。
ヒータベルト15aは、図2に示すように、無端状(たすき形状)に形成された、厚さ約0.15mmの金属製のベルトである。ヒータベルト15aは、内面に当接するように配置された2つのプーリ15cによってほぼ一定のテンションを維持した状態で保持されており、プーリ15cが回転すると長手方向に回転する。そして、ヒータベルト15aの回転速度とほぼ同じ速度で搬送される筒状のフィルムFをチューブ13bとの間に挟みこむようにしてフィルムFの重なり部分F2(図4参照)に接触し、圧力と熱とを付加して縦シールを行う。
横シール機構(横シール部)17は、成形機構13、プルダウンベルト機構14および縦シール機構15の下方に配置されている。横シール機構17は、ヒータを内蔵する一対のシールジョー51を有している(図7参照)。一対のシールジョー51は、それぞれ、筒状フィルムの前側および後側に位置しており、図7に示すように、前後対称の略D字状の軌跡Tを描くように旋回する。そして、旋回の途中で、一対のシールジョー51が互いに押しつけ合う状態で筒状フィルムを挟持し、袋の上下の端部となる筒状フィルムの部分に圧力および熱を加えてシールを施す。筒状フィルムの前側に位置するシールジョー51は、軸17cを中心に回転するように軸17cに支持されている。この軸17cは、図示しない旋回用モータの作動によってギヤを介して回転するとともに、軸移動用モータの作動によってボールねじ機構(図示せず)を介して前後に水平移動する。また、同様に、筒状フィルムの後側に位置するシールジョー51も、旋回用モータの作動によってギヤを介して回転するとともに、軸移動用モータの作動によって前後に水平移動する。このように、一対のシールジョー51が回転するとともに水平移動することによって、略D字状のシールジョー51の軌跡Tが実現されている。また、軸移動用モータのトルク制御によって、一対のシールジョー51が筒状フィルムを挟み込むときの圧力が調整される。
<制御部20>
制御部20は、図1に示すように、縦シール機構15に接続されている。そして、縦シール機構15が備えているヒータブロック15b(ヒータバー15e)と予熱ブロック15dとに接続されており、各ブロック15b,15dの温度を検知する温度センサ(図示せず)による検知結果に応じて、ヒータバー15e(ヒータブロック15b)からヒータベルト15aに対して付与される熱量、つまりヒータブロック15bの設定温度を調整する。
(1)
本実施形態の製袋包装機1は、図2に示すように、ヒータベルト15aに近接して配置された予熱ブロック15dを備えており、ヒータブロック15bと予熱ブロック15dとの間に形成される予熱空間をヒータベルト15aが通過するように回転させることで、ヒータベルト15aからの放熱を抑制している。
本実施形態の製袋包装機1では、予熱ブロック15dが、ヒータベルト15aの長手方向の面に沿って近接配置されている。
これにより、ヒータベルト15aと対向する面積を増加させて、より効果的に予熱空間におけるヒータベルト15aからの放熱を抑制して、ヒータベルト15aの温度低下によるシール不良の発生を防止することができる。
本実施形態の製袋包装機1は、無端状のヒータベルト15aの内面側にヒータブロック15bを備えているとともに、ヒータベルト15aの外面側であってヒータベルト15aにおけるシール側とは反対側に予熱ブロック15dを備えている。
これにより、ヒータブロック15bと予熱ブロック15dとでヒータベルト15aを挟み込むように予熱空間を形成することができる。この結果、従来からあるヒータベルト15a、ヒータブロック15bに、予熱ブロック15dを加えるだけの簡易な構成により、ヒータベルト15aからの熱損失を低減してシール不良の発生を防止することができる。
本実施形態の製袋包装機1では、ヒータブロック15bおよび予熱ブロック15dの温度を検知する温度センサを備えており、この検知結果に基づいて、ヒータバー15e等の制御を行う制御部20を備えている。
これにより、ヒータブロック15bや予熱ブロック15dにおける温度に応じてシール不良やヒータベルト15aの反りの発生を抑制するように、ヒータバー15eからヒータベルト15aに対して与えられる熱量の制御を行うことができる。
本実施形態の製袋包装機1は、上述した縦シール機構15を備え、さらに、フィルムFを筒状に形成する成形機構13(フォーマ13a)と、上記縦シール機構15によって縦シールされたフィルムFを幅方向にシールする横シール機構17とを備えている。
これにより、縦シール不良の発生を抑制するとともに、電力消費量を削減してコストダウンが可能等の効果を奏する製袋包装機1を得ることができる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
(A)
上記実施形態では、予熱ブロック15dが、ヒータブロック15bにおける約130℃まで加熱された裏面側とともに、ヒータベルト15aを挟み込むことで予熱空間を形成している例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
(B)
上記実施形態では、ヒータブロック15bと予熱ブロック15dとの間に予熱空間を形成する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
(C)
上記実施形態では、本発明に係る熱封止装置を、製袋包装機の縦シール機構として用いている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
10 製袋部(製袋包装機)
13 成形機構(フォーマ部)
13a フォーマ
13b チューブ
14 プルダウンベルト機構
14a 駆動ローラ
14b 従動ローラ
14c ベルト
15 縦シール機構(縦シール部)
15a ヒータベルト
15b ヒータブロック(発熱部)
15c プーリ
15d 予熱ブロック(予熱部)
15e ヒータバー(熱源)
15f 回転軸
15g ヒートパイプ
15h 熱源
17 横シール機構(横シール部)
20 制御部
51 シールジョー
F フィルム(包装体、シート)
F1 熱シール部
F2 折り返し部(重なり部分)
B 袋
Claims (11)
- 袋を形成するための熱可塑性の包装体の一部を、加熱されたヒータベルトと接触させて熱封止を行う熱封止装置であって、
前記熱封止を行うための熱を発生させる発熱部と、
前記発熱部から熱が伝達され、前記包装体に接触して熱封止を行うヒータベルトと、
前記ヒータベルトからの放熱を抑える予熱部と、
を備えている熱封止装置。 - 前記予熱部は、前記ヒータベルトの長手方向に沿って配置されている、
請求項1に記載の熱封止装置。 - 前記予熱部は、前記ヒータベルトに近接して配置された予熱ブロックである、
請求項1または2に記載の熱封止装置。 - 前記ヒータベルトは無端状ベルトであって、前記ヒータベルトを回転させながら前記ヒータベルトの外側の面を前記包装体の一部に接触させて熱封止を行うとともに、
前記発熱部は、前記ヒータベルトの内側の面に近接して設けられたヒータブロックであって、
前記予熱ブロックは、前記ヒータベルトの外側の面に近接して配置されている、
請求項3に記載の熱封止装置。 - 前記予熱部は、少なくとも、前記ヒータベルトにおける前記発熱部によって加熱される面とは反対側の面を予熱する、
請求項1から4のいずれか1項に記載の熱封止装置。 - 前記予熱部は、前記ヒータベルトに対して熱を伝達する熱源を有している、
請求項1から5のいずれか1項に記載の熱封止装置。 - 前記発熱部および前記予熱部の少なくとも一方は、ヒートパイプを有している、
請求項1から6のいずれか1項に記載の熱封止装置。 - 前記ヒートパイプは、前記発熱部と共通の熱源から前記予熱部に対して熱を伝達する、
請求項7に記載の熱封止装置。 - 前記予熱部の熱源は、前記発熱部の熱源とは別の熱源である、
請求項1から7のいずれか1項に記載の熱封止装置。 - 前記ヒータベルトに対して付与される熱量を制御する制御部をさらに備えた、
請求項1から9のいずれか1項に記載の熱封止装置。 - 請求項1から10のいずれか1項に記載の熱封止装置を縦シール部として有し、
前記包装体をシート状から筒状に成形するフォーマ部と、
前記フォーマ部によって成形された筒状の包装体の重なり部分を熱封止する前記縦シール部と、
前記縦シールされた前記包装体を幅方向に熱封止する横シール部と、
を備えた、
製袋包装機。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2004135958A JP2005313966A (ja) | 2004-04-30 | 2004-04-30 | 熱封止装置およびこれを備えた製袋包装機 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013252866A (ja) * | 2012-06-05 | 2013-12-19 | Ishida Co Ltd | 包装装置 |
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- 2004-04-30 JP JP2004135958A patent/JP2005313966A/ja active Pending
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