JP2006312472A - 包装材のための縦シール装置 - Google Patents

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直宏 黒田
Taku Saso
卓 佐宗
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Abstract

【課題】 種々異なる幅のフィルムについて、両側縁での縦シールを可能とすると共に、両側縁でのシール温度を適正に保つことを可能とする包装材のための縦シール装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 縦シールロール対１１は開放側ロール対１４と折返し側ロール対１５の少なくとも一方のロール対がロール軸１３上で軸線方向に設定位置を可変に支持され、ヒータ１２は開放側ロールのための開放側ヒータ２８と折返し側ロールのための折返し側ヒータ２９とがそれぞれ対応するロールの軸線方向位置を含む範囲にわたり互いに独立して設けられ、対応する温度センサ２２，２３の出力信号にもとづき温度制御される。
【選択図】 図２

Description

本発明は包装材のための縦シール装置に関する。
熱シール可能な包装材としての帯状フィルムをその長手方向に搬送しながら、このフィルムを幅方向で折り返して重ね合せ、側縁を縦シールして筒状とし、内容物をこの筒状フィルム中へ充填し、これを上記長手方向で所定間隔で横シールすると共に切断して個々の包装体を作る装置は広く知られている。
特許文献１では、重ね合されたフィルムをその開放側縁部を縦シールして筒状フィルムとする際に、上記開放側縁部のみならず折返し側縁部をも縦シールしている。したがって、縦シール装置は、上記開放側縁部と折返し側縁部に対応した間隔をもって二位置にヒートシール用ロール対を有している。この二位置におけるロール対は温度検出手段の検出温度にもとづき所定温度制御される。
特開２００２−３２１７１４
包装体の種類によって筒状フィルムの幅が変わるため、開放側縁部と折返し側縁部の距離も変わるので、これに対処するには、これら縁部に対応する二位置での縦シールのためのロール対同士の間隔もこれに追従して変える必要がある。ロールが軸に固定的に設けられているときには、異なる間隔でロールが設けられているものへと、軸ごと取り換えることとなる。これは、多種の包装体に対応させるには、きわめて不経済なので、一つの軸上の二つのロールのうち一方を軸線方向に可動として、設定位置、すなわち、二つのロールの間隔を可変とすることも行われている。これによって一つのロール軸であっても、複数種の間隔での縦シールを可能とする。
しかしながら、かかるロール軸は、一方のロールが軸と一体的、すなわち一部材として作られ、他方のロールが軸に対してスライド移動により位置を可変としているためにロールと軸とは別部材として作られているので、両ロールは、軸の内部に収められたヒータからの熱伝導性が互に異なる。すなわち、一方のロールに対する熱伝導度に比し、他方のロールに対する熱伝導度はロールと軸との接触面の影響を受けて低いものとなる。さらには、一方のロールの位置が軸線方向で固定されているので熱伝導度は一定であるが、他方のロールは位置が変わるので、その位置により熱伝導度が変わってしまう。
その結果、開放側縁部と折返し縁部での縦シールが同一状態でシールされないこととなる。これは、包装体のシールにとって好ましいことではない。
本発明は、このような事情に鑑み、軸上での間隔を可変とする二位置にヒートシール用ロール対を有し、上記間隔が変わっても両位置でのシール性を同一に保つことのできる包装材のための縦シール装置を提供することを目的とする。
本発明に係る包装材のための縦シール装置は、包装材としての帯状フィルムを長手方向に搬送し幅方向中間部で該長手方向に平行な折返し線で該帯状フィルムを折返して重ね合せ、重合せフィルムを開放側縁部と折返し側縁部とで縦シールするために、該開放側縁部と折返し側縁部のそれぞれにて重合せフィルムの両面側から該重合せフィルムを挟圧搬送しながら加熱シールする縦シールロール対と、該縦シールロール対の少なくとも一方のロールのロール軸内方に設けられたヒータと、該ロールの温度を検出するための温度センサと、該温度センサの出力信号にもとづいてロールの温度を所定温度に制御する制御手段とを有している。
かかる縦シール装置において、本発明では、縦シールロール対は開放側ロール対と折返し側ロール対の少なくとも一方のロール対がロール軸上で軸線方向に設定位置を可変に支持され、ヒータは開放側ロールのための開放側ヒータと折返し側ロールのための折返し側ヒータとがそれぞれ対応するロールの軸線方向位置を含む範囲にわたり互いに独立して設けられ、対応する温度センサの出力信号にもとづき温度制御されることを特徴としている。
このような構成の本発明装置では、フィルム幅が変更されても、開放側ロール対と折返し側ロール対の少なくとも一方をロール軸上で軸線方向に移動して、これらのロール対をフィルムの開放縁部と折返し縁部に適合した位置に設定でき、かつ、両ロール対の間で熱伝導度の差があっても、両者は別途に温度制御され、上記フィルム幅にもとづくロール対の移動があっても、これに係りなく、所定温度に制御される。
本発明は、以上のように、軸上で二位置に設けられたヒートシール用ロールの少なくとも一方を可動として上記二位置の間隔を可変とすることにより、包装体の種類によってフィルムの幅が変わってもこれに対応できると共に、上記二位置のそれぞれにおけるロール対が独立して別個に温度制御されるので、可動側ロールに軸との間に接触面が存在しても、そしてその軸線方向位置が変わっても、二位置におけるシールは、それぞれに最適な温度で制御された状態でなされるという効果をもたらす。
以下、添付図面にもとづき、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本実施形態の縦シール装置を有する充填包装装置の要部を示す概要斜視図である。
図１において、帯状フィルムＦが下方に向け縦方向に搬送されている。該帯状フィルムＦは、図示しない原反から引き出され、ピンチロール等により挟圧搬送されている。この帯状フィルムは、図示しない折込み板等により、該帯状フィルムの幅方向中央部で長手方向に沿う折返し線Ｆ１で二つ折りにされ、その内面同士が接面した状態の重合せフィルムＦ２となって下方へ送られる。この互に接面する内面は、熱溶着可能で、いわゆるヒートシール性を有する層をもっているか、もしくは、フィルム自体がヒートシール性を有している。
図１において、下方には、重合せフィルムＦ２の両側縁部、すなわちフィルムの開放側縁部Ｆ３（図にて左側縁）と折返し側縁部Ｆ４（図にて右側縁）をフィルムの走行中に連続シールする縦シール装置１０が設けられている。この縦シール装置１０については、後に詳述する。さらに、その下方には、縦シールされて筒状となったフィルムを長手方向で所定間隔毎に横シールＦ５を行うシール突条２１を周囲にもつ、回転せる一対のシールロール２２で筒状フィルムを挟圧加熱する横シール装置３０も設けられている。
上記縦シール装置１０により両側縁部が縦シールされて形成された筒状フィルムには、上方から上記横シール装置３０の近くまで進入しているノズル（図示せず）により内容物が充填され、上記横シールＦ５によって内容物が区分され、さらに後にこの横シールＦ５の幅内でフィルムが切断されて、内容物が充填されている個々の包装体となる。
このような帯状フィルムで筒状フィルムを形成し、これに内容物を充填した後に、横シールそして切断を行って包装体を得る装置自体は公知であり、これ以上は詳述しない。
縦シール装置１０は、回転せる一対のシールロール１１から成っており、筒状フィルムＦ２をフィルムの両面側から挟圧加熱してフィルムを縦シールする。一対のシールロール１１は少なくとも一方のシールロールが図２のごとく内部にヒータ１２を有している。
図２におけるシールロール１１は、ロール軸１３に一体に形成された開放側ロール１４と、上記ロール軸１３に対し軸線方向に設定位置を可変とする折返し側ロール１５とを有している。上記開放側ロール１４そして折返し側ロール１５は、いずれも、外周に半径外方に突出して全周に延びる環状突部１４Ａ，１５Ａを有している。この環条突部１４Ａ，１５Ａがフィルムを直接圧接して加熱する部位を形成する。
上記ロール軸１３は、その両端側で充填包装装置本体（図示せず）に設けられたハウジング１６，１７に設けられた軸受１８，１９により回転自在に支持され一端側に設けられた駆動体（図示せず）により回転駆動を受ける。該ハウジング１６，１７にはシール部材２０，２１が設けられていて、上記軸受１８，１９をそれぞれ保護している。
ロール軸１３には、上記開放側ロール１４に対して埋没された温度センサ２２と、該ロール軸１３が上記折返し側ロール１５を支持する該ロール軸１３の部分に埋没された温度センサ２３とを有している。これらの温度センサ２２，２３は、例えば熱電対で形成され、それらの検出信号は近傍に設けられたそれぞれの伝達部２４，２５を介して、所定の制御回路（図示せず）に伝達されるように該制御回路に接続されている。
上記開放側ロール１４と折返し側ロール１５のうち、該開放側ロール１４はロール軸１３と一体に形成されているので、軸方向で不動の定位置にあるが、折返し側１５は軸方向の設定位置が変更可能である。この折返し側ロール１５は、ロール軸１３への固定ねじ等による固定力を解除した状態で、このロール軸１３上でスライド移動でき、所望の軸方向位置で上記固定ねじ等により位置が設定されるようになっている。
上記ロール軸１３は一端側（図示の例では左端側）が開口した中空孔２６が軸線方向に長く形成されている。この中空孔２６は、軸線方向にて、上記開放側ロール１４の位置から折返し側ロール１５の最右端移動位置までの範囲を十分に含む長さとして形成されている。そして、上記範囲に及ぶようにヒータ１２がこの中空孔２６内に挿入配置されている。
上記ヒータ１２は、図３に見られるように、伝達チューブ２７内に二つの発熱体２８，２９を有している。一方（図では左方）の発熱体２８は、該ヒータ１２がロール軸１３の所定位置に設置された際に、軸線方向で、開放側ロール１４の位置を含む範囲に及んでいる。これに対し、他方（図では右方）の発熱体２９は、折返し側ロール１５の可動範囲、すなわち、移動する最右端位置から最左端位置まで、例えば、図２で折返し側ロール１５が実線で描かれた位置から一点鎖線で描かれた位置までの範囲に及ぶように、その長さが設定されている。上記二つの発熱体２８，２９は、ケーブル２８Ａ，２９Ａにより上記制御回路に接続されていて、これらの発熱体２８，２９のそれぞれに対応する温度センサ２２，２３の検出信号にもとづき、上記制御回路により、互に独立して制御される。
このように構成される本実施形態においては、上記縦シールロール１１は、図１における重合せフィルムＦ２の幅寸法に適合させて用いられる。フィルムにより上記重合せフィルムＦ２の幅が決定されると、上記折返し側ロール１５のロール軸１３への固定ねじ等の固定を解除して該折返し側ロール１５を上記ロール軸１３上でスライド移動させて、開放側ロール１４と上記折返し側ロール１５の距離を上記重合せフィルムＦ２の幅と一致せしめ、ここで折返し側ロール１５を固定ねじ等によりロール軸１３へ固定する。
重合せフィルムＦ２の開放側縁部Ｆ３と折返し側縁部Ｆ４とは、独立して温度制御される開放側ロール１４と折返し側ロール１５とにより、それぞれ加熱され縦シールされる。
開放側ロール１４と折返し側ロール１５とでは、対応する発熱体２８，２９からの熱の熱伝導度が異なる。先ず、開放側ロール１４がロール軸１３と一体なのに対し、折返し側ロール１５はロール軸１３との間に接触面を有しているので、ロール軸１３からの熱伝導度は開放側ロール１４よりも低くなる。
これに加え、シールロール１１は、両軸端側で放熱量が中間部での放熱量よりも大きいこと、さらには、軸線方向で形状が左右非対称であることに加え、折返し側ロール１５が軸方向で位置が変更されることに起因して、発熱量と放熱量のバランスが軸方向位置で異なるし左右で対称にならない。したがって、シールロール１１は軸方向での温度分布が複雑に変ってくる。
このような状況で、折返し側ロール１５は開放側ロール１４とは一緒に温度制御せずに、それらの温度センサ２２，２３にもとづいて独立して制御される。その場合、折返し側ロール１５は、その所定温度に対する軸線方向位置と検出温度との関係を考慮の上、温度制御される。
本実施形態において、折返し側ロール１５のための温度センサ２３を折返し側ロール１５に直接設けることとすれば、上記のごとくの熱放散による影響を考慮しなくともよい。しかし、この場合は、温度センサ２３とそのための伝達部２５との接続を可撓性のある部材で行って、折返し側ロール１５の軸方向移動に追従できるようにしなくてはならない。
本実施形態装置は、横シール装置３０の形式によって、連続走行するフィルムに対しても、あるいは走行が間欠停止するフィルムに対しても適用可能である。
又、重合せフィルムの折返し縁に縦シールすることが不要な場合には、上記折返し側ロール１５のための発熱部２９への電力供給を遮断すればよい。
さらに、本実施形態では、開放側ロールをロール軸と一体として軸線方向に不動とし、折返し側ロールを可動としたが、これを逆の関係としても、あるいは両者を可動としてもよい。
本発明装置が使用される充填包装装置の要部を示す概要斜視図である。 図１装置に用いられる縦シールロールの軸線方向での断面図である。 図２のロールに用いられるヒータの軸線方向での断面図である。
符号の説明
１１ 縦シールロール（対）
１２ ヒータ
１３ ロール軸
１４ 開放側ロール（対）１４
１５ 折返し側ロール（対）１５
２２ 温度センサ
２３ 温度センサ
２８ 開放側ヒータ（発熱体）
２９ 折返し側ヒータ（発熱体）

Claims (1)

  1. 包装材としての帯状フィルムを長手方向に搬送し幅方向中間部で該長手方向に平行な折返し線で該帯状フィルムを折返して重ね合せ、重合せフィルムを開放側縁部と折返し側縁部とで縦シールするために、該開放側縁部と折返し側縁部のそれぞれにて重合せフィルムの両面側から該重合せフィルムを挟圧搬送しながら加熱シールする縦シールロール対と、該縦シールロール対の少なくとも一方のロールのロール軸内方に設けられたヒータと、該ロールの温度を検出するための温度センサと、該温度センサの出力信号にもとづいてロールの温度を所定温度に制御する制御手段とを有する縦シール装置において、縦シールロール対は開放側ロール対と折返し側ロール対の少なくとも一方のロール対がロール軸上で軸線方向に設定位置を可変に支持され、ヒータは開放側ロールのための開放側ヒータと折返し側ロールのための折返し側ヒータとがそれぞれ対応するロールの軸線方向位置を含む範囲にわたり互いに独立して設けられ、対応する温度センサの出力信号にもとづき温度制御されることを特徴とする包装材のための縦シール装置。
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