JP2011031892A

JP2011031892A - 横シール装置、縦型充填包装機、及びそれを用いたヒートシール方法

Info

Publication number: JP2011031892A
Application number: JP2009176939A
Authority: JP
Inventors: Masaki Karasawa; 正樹唐沢
Original assignee: INA Food Industry Co Ltd
Current assignee: INA Food Industry Co Ltd
Priority date: 2009-07-29
Filing date: 2009-07-29
Publication date: 2011-02-17

Abstract

【課題】筒状フィルムの充填量を減らさなくてもピンホールの形成を回避できる横シール装置を提供する。
【解決手段】内容物が充填された筒状フィルム２の外側から一対のシール部材８，１０により挟み込み、加圧及び加熱することによって、前記筒状フィルム２をその幅方向にヒートシールする横シール装置１２であって、前記一対のシール部材のうち、一方のシール部材８の加圧面は、縦方向中間部分がその加圧方向に突出するように断面Ｒ状に形成されており、他方のシール部材１０の加圧面の少なくとも前記一方のシール部材８の突出部分と対向する位置には、弾性部材１６が設けられている横シール装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、筒状フィルムをその幅方向にシールする横シール装置、縦型充填包装機、及びそれを用いたヒートシール方法に関する。

縦型充填包装機は、縦シール装置と横シール装置とを備えており、一般的には、筒状に形成されたフィルムの合わせ面が縦シール装置でヒートシールされて下方に送られ、筒状フィルムに液状物又はペースト状物を充填し、充填物が充填された筒状フィルムを横シール装置によってその幅方向にヒートシールし、これを切断することで、充填物が充填された包装物を製造することができる。横シール装置においては、内容物が充填された筒状フィルムの外側から一対のシール部材により挟み込み、ヒートシールしている（例えば、特許文献１）。

特開２００２−４６７１２

しかしながら、横シール装置の一対のシール部材は、加圧面が平坦であるため、加圧するとフィルムのみならず充填物も合わせてヒートシールする可能性が高いという問題がある。液体の充填物をヒートシールすると、充填物が気体化し、発泡して、ピンホールが形成される。したがって、ピンホールの形成を避けるために、充填物をヒートシールしないよう、充填量を減らす必要が生じてしまう。そこで、本発明は、筒状フィルムの充填量を減らさなくてもピンホールの形成を回避できる横シール装置、縦型充填包装機、及びそれを用いたヒートシール方法を提供することを目的とする。

以上の目的を達成するために、本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、一対のシール部材のうち、一方のシール部材の加圧面を縦方向中間部分がその加圧方向に突出するように断面Ｒ状に形成することにより筒状フィルムの充填量を減らさなくてもピンホールの形成を回避できることを見出した。すなわち、本発明に係る第１態様は、内容物が充填された筒状フィルムの外側から一対のシール部材により挟み込み、加圧及び加熱することによって、前記筒状フィルムをその幅方向にヒートシールする横シール装置であって、前記一対のシール部材のうち、一方のシール部材の加圧面は、縦方向中間部分がその加圧方向に突出するように断面Ｒ状に形成されており、他方のシール部材の加圧面の少なくとも前記一方のシール部材の突出部分と対向する位置には、弾性部材が設けられていることを特徴とする横シール装置である。

また、本発明に係る第２態様は、内容物が充填された筒状フィルムの外側から一対のシール部材により挟み込み、加圧及び加熱することによって、前記筒状フィルムをその幅方向にヒートシールする横シール装置であって、前記一対のシール部材のうち、一方のシール部材の加圧面には、縦方向中間部分がその加圧方向に突出するように断面Ｒ状に形成されており、該加圧面のうち少なくとも突出する部分の一部が弾性部材で構成されていることを特徴とする横シール装置である。

本発明に係る横シール装置は、前記第１態様及び第２態様のいずれの態様でもよいが、細かなスティックノズルを成型したい場合は、弾性部材にＲをつけると、スティックノズル形状の歪みが大きくなるため、第１態様が好ましい。

前記断面Ｒ状のＲは、２５０〜４００であることが好ましく、３００〜３３０であることがさらに好ましい。前記値より小さい場合は、充填物の押し出しが不十分なために発泡が生じやすく、前記値より大きい場合は、均質なシールができない。

前記弾性部材は、ゴムであることが好ましい。ゴムとしては、例えば、アクリルゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、ウレタンゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、クロロプレンゴム、シリコーンゴム、スチレンブタジエンゴム、フッ素ゴム、及びポリイソブチレンゴムが挙げられる。ヒートシールに用いられるため、耐熱性が高いものが好ましく、例えば、エチレンプロピレンゴム、シリコーンゴム、及びフッ素ゴムが好ましい。

前記弾性部材の硬度は、３０〜９０であることが好ましく、４０〜８０であることがさらに好ましい。硬度はゴム硬度（ＪＩＳＫ６２５３）に準ずる。前記値より小さい場合は、シール時に弾性部材に歪みが生じてしまい充分に充填物の押し出しができず、前記値より大きい場合は、均質なシールができない。硬度は、弾性部材として用いられるゴムの種類や分子量により調整することができる。

本発明に係る縦型充填包装機は、前記横シール装置を備える。また、本発明に係るヒートシール方法は、前記横シール装置を用いる。

以上のように、本発明によれば、筒状フィルムの充填量を減らさなくてもピンホールの形成を回避できる横シール装置、縦型充填包装機、及びヒートシール方法を提供することができる。

第１実施形態に係る縦型充填包装機の概略構成を示した斜視図である。第１実施形態に係る横シール装置の断面図である。第２実施形態に係る横シール装置の断面図である。（ａ）は、第１実施形態に係る縦型充填包装機によって製造される袋の正面図、（ｂ）は、その背面図である。

（第１実施形態）
次に、本発明に係る横シール装置の第１実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、縦シール装置７の下方から示し上方は省略したが、縦型充填包装機は、一般的には、横シール装置１２の上方にフィルムスリッター装置等を備える。縦シール装置７等は従来の縦型充填包装機が備えるものと同様のものが用いることができる。

第１実施形態に係る縦型充填包装機は、縦方向に伸びる筒状フィルム２の外側に、縦方向に伸びる一対のシール部材を備える縦シール装置７と、縦シール装置７の下方に配置され、一対のシール部材８，１０を備える横シール装置１２と、横シール装置１２の下方に配置され、ヒートシールされた筒状フィルム２を切断する切断装置１４とを備えている。

横シール装置１２のシール部材８，１０は、直方体状に形成され、金属から構成されている。一方のシール部材８の筒状フィルム２に対向する加圧面８ａは、縦方向すなわち筒状フィルム２の送り方向の中間部分８ｂが、その加圧方向に突出するように断面Ｒ状に形成されている。他方のシール部材１０の筒状フィルム２に対向する加圧面には、シール部材８の加圧面８ａと対向する位置に、弾性部材１６が設けられている。弾性部材１６の筒状フィルム２に対向する加圧面１６ａは、平坦になっている。シール部材１０の内部には、筒状フィルム２を加熱するためのヒーターバー（図示せず）が備えられている。

切断装置１４は、筒状フィルム２を水平方向にカットするための切断刃１８を有する切断部材２０と、切断刃１８に対向する位置に平坦面を有する受け部材２２とを備えている。

次に、第１実施形態に係る横シール装置を用いたヒートシール方法の動作について説明する。

先ず、縦シール装置７により、フィルムの両端をヒートシールして合わせ面４４とし、筒状フィルム２を成型する。そして、筒状フィルム２に内容物を充填する。

次に、横シール装置１２が備える一対の対向するシール部材８，１０により筒状フィルム２を挟み込んで、ヒートシールする。一対の対向するシール部材８，１０は、エアシリンダ等の駆動手段により、筒状フィルム２の送り方向と垂直な方向、すなわち幅方向に筒状フィルム２のヒートシール面２ａを挟み込み、加圧及び加熱する。シール部材８の加圧面８ａはＲになっているため、Ｒの最先突出部８ｂから順にヒートシール面２ａを加圧することになる。これにより、内容物がヒートシール面２ａに残っていても、Ｒの最先突出部８ｂからそのＲに沿って順に内容物を押し出し、ヒートシールする部分に内容物が噛みこむのを防ぐ。シール部材８はＲの先端突出部８ｂを上下左右方向に動かしながら加圧していくことにより、三角形状のスティックノズル４６以外の部分を加圧することができる。一方、シール部材１０は、シール部材８の加圧面８ａと対向する位置に弾性部材１６を有し、シール部材８による加圧の衝撃を吸収する。また、弾性部材１６を備えることにより、ヒートシール面２ａを均一に加圧する事ができるので、スティックノズル４６のエッジ部分を明瞭にしてヒートシールすることができる。

ヒートシール面２ａがヒートシールされた後、一対の対向するシール部材８，１０が筒状フィルム２を挟み込んだ状態で、ヒートシール部材８，１０が下方に移動する。これにより、同時にヒートシール面２ａが下方に移動し、切断装置１４にまで送られる。切断装置１４にまで送られた後、ヒートシール部材８，１０は、外側に開いて、上方に移動し再びヒートシールする位置にまで戻る。

ヒートシール面２ａは切断部材２０の正面に配置し、切断刃１８を有する切断部２０と、受け部材２２とで挟み込まれるようにして、ヒートシール面２ａの上下方向の中心より若干上をスティックノズル４６が切断されないように、水平方向に切断される。切断されたヒートシール面２ａの上部分２ｃは袋４２の底部分となり、ヒートシール面２ａの下部分２ｂは袋４２の開封部分となる。

前記ヒートシールと切断を繰り返すことにより、連続して袋４２を製造することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明に係る横シール装置の第２実施形態を図面に基づいて説明する。横シール装置３０以外は、第１実施形態に係る縦型充填包装機と同様である。図３は、横シール装置３０の断面図である。

横シール装置３０のシール部材３２，３４は、直方体状に形成され、金属から構成されている。一方のシール部材３４の筒状フィルム２に対向する加圧面３６ａは、縦方向すなわち筒状フィルム２の送り方向の中間部分が、その加圧方向に突出するように断面Ｒ状に形成され、加圧面３６ａのうちＲ状に突出する最先突出部３６ｂを含む大部分が弾性部材３６で構成されている。シール部材３４の内部には、筒状フィルム２を加熱するためのヒーターバー（図示せず）が備えられている。他方のシール部材３２の加圧面３２ａは、平坦面になっている。

次に、本発明に係る横シール装置の実施例について説明する。

実施例１〜３及び比較例１〜２
縦型充填包装機（ＳＡＭ−ＦＣ１０００，三光機械株式会社製）を用いて、筒状フィルムをヒートシールした。具体的には、内容物（凝固点３８℃、粘度４０ｍＰａ・ｓのゼリー溶液）を、筒状フィルムに充填し、横シール装置でヒートシールした。ヒートシールされる形状は、三角形状のスティックノズルの底辺の長さ（基部の長さ）が１０ｍｍ、高さが８ｍｍである（図４）。シール部材は、縦４０ｍｍ、幅５００ｍｍのものを使用した。横シール装置は、実施例１においては図２、実施例２においては図３、実施例３においては図２に示したものを用い、Ｒと弾性部材の硬度を表１に示す。筒状フィルムに充填される内容物は、９０℃に加熱され、８８℃のホッパーに貯留された後にホットパックを行った。ヒートシールされた筒状フィルムの様子（成形性）及び発泡を目視により確認した。結果を表２に示す。なお、発泡は、次の基準で評価した。○：発泡なし、△：若干発泡あり、×：発泡なし。

２・・・筒状フィルム
７・・・縦シール装置
８・・・シール部材
１０・・・シール部材
１２・・・横シール装置
１４・・・切断装置
１６・・・弾性部材

Claims

内容物が充填された筒状フィルムの外側から一対のシール部材により挟み込み、加圧及び加熱することによって、前記筒状フィルムをその幅方向にヒートシールする横シール装置であって、
前記一対のシール部材のうち、一方のシール部材の加圧面は、縦方向中間部分がその加圧方向に突出するように断面Ｒ状に形成されており、
他方のシール部材の加圧面の少なくとも前記一方のシール部材の突出部分と対向する位置には、弾性部材が設けられていることを特徴とする横シール装置。
内容物が充填された筒状フィルムの外側から一対のシール部材により挟み込み、加圧及び加熱することによって、前記筒状フィルムをその幅方向にヒートシールする横シール装置であって、
前記一対のシール部材のうち、一方のシール部材の加圧面には、縦方向中間部分がその加圧方向に突出するように断面Ｒ状に形成されており、該加圧面のうち少なくとも突出する部分の一部が弾性部材で構成されていることを特徴とする横シール装置。
前記断面Ｒ状のＲが２５０〜４００であることを特徴とする請求項１又は２記載の横シール装置。
前記弾性部材の硬度が３０〜９０であることを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の横シール装置。
請求項１乃至４いずれか記載の横シール装置を備える縦型充填包装機。
請求項１乃至４いずれか記載の横シール装置を用いたヒートシール方法。