JP2014046959A - Heat seal device and heat seal method - Google Patents

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佑介 飯島
Takashi Inomata
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for efficiently creating production conditions for bag products made of various kinds of plastic films without increasing costs.SOLUTION: A heat seal device 1 welds plastic films 14a and 14b superposed one upon another. The heat seal device 1 includes: seal bars 13a and 13b that sandwich the plastic films 14a and 14b from above and below; and heater blocks 11a and 11b that respectively supply heat to the seal bars 13a and 13b. The seal bars 13a and 13b are respectively divided into two or more blocks that are different from each other in heating value supplied to the plastic films 14a and 14b.

Description

本発明は、プラスチックフィルムを加熱することによって、プラスチックフィルム同士を溶融接着させ、シールサンプルを作成するヒートシール装置およびヒートシール方法に関する。   The present invention relates to a heat sealing apparatus and a heat sealing method for producing a seal sample by melting and bonding plastic films to each other by heating the plastic films.

プラスチックフィルムを加熱することによって、プラスチックフィルム同士を溶融接着させ、袋状に仕上げる製袋加工は、食品や洗剤などの包装材の作成に広く用いられている。一般的に、包装材に求められる機能に応じて、プラスチックフィルムの材質や層構成、厚みなどは選択されるため、製品によってプラスチックフィルムの組み合わせは様々である。そのため、プラスチックフィルム同士の溶融接着において、シール品質を満足させるための生産条件も製品固有のものとなっている。   Bag making processing in which plastic films are heated to melt and adhere to each other and finished into a bag shape by heating the plastic films is widely used for creating packaging materials such as foods and detergents. In general, the material, layer structure, thickness, and the like of a plastic film are selected according to the function required for the packaging material, and therefore there are various combinations of plastic films depending on the product. Therefore, the production conditions for satisfying the sealing quality in the melt-bonding of the plastic films are also unique to the product.

シール品質の代表的な項目にはプラスチックフィルム同士の接着強度(シール強度)があり、接着強度不足の場合には、液漏れ・破袋といった品質不良が発生する虞があるため、生産条件の最適化はきわめて重要である。   A typical item of seal quality is the adhesive strength (seal strength) between plastic films. If the adhesive strength is insufficient, there is a risk of poor quality such as liquid leakage or bag breakage. Conversion is extremely important.

従来、生産条件を導出するためには、製袋機を用いてシール温度やシール時間を細かく変えてシールサンプルを作成する。作成したシールサンプル個々の袋の品質を確認したうえで生産条件を決定している。しかしながら、シールサンプル作成においては条件を変更するための時間や投入する材料といったコストが大きく、さらには作成したシールサンプルの個々の品質を評価するための測定や検査を行う人的な負荷も大きい。   Conventionally, in order to derive production conditions, a seal sample is prepared by finely changing a seal temperature and a seal time using a bag making machine. The production conditions are determined after confirming the quality of the individual bags produced. However, in the preparation of a seal sample, the cost for changing the conditions and the material to be introduced is large, and the human load for performing measurement and inspection for evaluating the individual quality of the prepared seal sample is also large.

このように、製品の生産条件を導出するためには、多くのコストがかかってしまうという問題があることから、効率的にヒートシールの生産条件を導出するための方法が提案されている。例えば、特許文献1では溶着面に微細センサーを挟み込み、得られた溶着面上昇温度値の特徴点をもとに融解層(シーラント)が融解する温度を割り出し、この温度をシール品質が発現する溶着面温度とすることで、生産条件を特定することが提案されている。また、特許文献2では、所望の溶着面温度に到達させるための圧着時間と加熱体の表面温度の組み合わせを得るための手法が開示されている。しかしながら、溶着面上昇温度値のみで正確に目標の溶着面温度を設定することは難しく、溶着面温度の水準を変えたシールサンプルの評価によって、目標の溶着面温度が決定されている。   As described above, since there is a problem in that it takes a lot of cost to derive the product production conditions, a method for efficiently deriving the heat seal production conditions has been proposed. For example, in Patent Document 1, a fine sensor is sandwiched on the weld surface, and the temperature at which the melted layer (sealant) melts is determined based on the characteristic points of the obtained weld surface rise temperature value, and this temperature is used to express the seal quality. It has been proposed to specify production conditions by using the surface temperature. Patent Document 2 discloses a technique for obtaining a combination of a pressure bonding time for reaching a desired weld surface temperature and a surface temperature of a heating body. However, it is difficult to accurately set the target weld surface temperature only with the weld surface rise temperature value, and the target weld surface temperature is determined by evaluating the seal samples with different levels of the weld surface temperature.

特開2000−095217号公報JP 2000-095217 A 特開2000−094523号公報JP 2000-094523 A

本発明は、上述の事情を考慮してなされたものであり、様々なプラスチックフィルムで構成された製品の生産条件を、コストをかけずに効率的に導出する方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a method for efficiently deriving the production conditions of products made of various plastic films without incurring costs. .

上記目的を達成するために、プラスチックフィルムを重ね合わせて溶着するヒートシール装置であって、プラスチックフィルムを上下から挟み込むシールバーと、シールバーに熱を供給するヒータブロックとを備え、シールバーが、プラスチックフィルムに与える熱量が異なる2つ以上のブロックに分けられていることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a heat seal apparatus for stacking and welding plastic films, comprising a seal bar for sandwiching the plastic film from above and below, and a heater block for supplying heat to the seal bar, It is characterized by being divided into two or more blocks that differ in the amount of heat applied to the plastic film.

また、シールバーとヒータブロックとの間に、シールバーとの接触面積がそれぞれ異なる2つ以上のブロックに分けられた制御板をさらに備えることによって、シールバーが、プラスチックフィルムに与える熱量が異なる2つ以上のブロックに分けられていてもよい。   Further, by further providing a control plate divided into two or more blocks each having a different contact area with the seal bar between the seal bar and the heater block, the amount of heat given to the plastic film by the seal bar is different. It may be divided into two or more blocks.

また、シールバーとプラスチックフィルムとの接触面積が異なるように、シールバーを加工することによって、シールバーが、プラスチックフィルムに与える熱量が異なる2つ以上のブロックに分けられていてもよい。   Further, by processing the seal bar so that the contact area between the seal bar and the plastic film is different, the seal bar may be divided into two or more blocks having different amounts of heat applied to the plastic film.

また、プラスチックフィルムを重ね合わせて溶着するヒートシール方法であって、プラスチックフィルムに与える熱量が異なる2つ以上のブロックに分けられたシールバーを用いて、プラスチックフィルムを上下から挟み込んでシールしたシールサンプルを作製するステップと、シールサンプルにおいて、所望のシール強度が得られた部分に対応するシールバーのブロックの表面温度を求めるステップと、求めたシールバーのブロックの表面温度と、シールサンプルを作製した際のシール時間とから、目標の溶着面温度を求めるステップと、生産用のヒートシール装置でのシール時間で目標の溶着面温度が得られるように、生産用のヒートシール装置の温度条件を設定するステップとを備える。   In addition, a heat sealing method in which plastic films are stacked and welded, and a seal sample in which a plastic film is sandwiched and sealed from above and below using a seal bar divided into two or more blocks having different amounts of heat applied to the plastic film In the seal sample, the step of obtaining the surface temperature of the block of the seal bar corresponding to the portion where the desired seal strength was obtained, the surface temperature of the block of the obtained seal bar, and the seal sample were produced The temperature condition of the heat seal device for production is set so that the target weld surface temperature can be obtained with the step of obtaining the target weld surface temperature from the seal time and the seal time of the production heat seal device And a step of performing.

シールバーには、ブロック毎に開孔率を変えることによってプラスチックフィルムに与える熱量を制御する制御板が設けられており、下記の式(1)で表される、シールバーの各ブロックの表面温度と、シールバーの設定温度と、シールバーの各ブロックの開孔率との関係式を予め求めるステップをさらに備え、シールバーのブロックの表面温度を求めるステップにおいて、下記の式(1)を用いてシールバーのブロックの表面温度を算出することが好ましい。   The seal bar is provided with a control plate for controlling the amount of heat given to the plastic film by changing the hole area ratio for each block. The surface temperature of each block of the seal bar represented by the following formula (1) And a step of obtaining a relational expression between the set temperature of the seal bar and the opening ratio of each block of the seal bar in advance, and in the step of obtaining the surface temperature of the block of the seal bar, the following equation (1) is used: It is preferable to calculate the surface temperature of the block of the seal bar.

ここで、Tfは、シールバーのブロックの表面温度を表し、Tsは、シールバーの設定温度を表し、Ratioは、シールバーの各ブロックの開孔率を表す。 Here, T f represents the surface temperature of the block of the seal bar, T s represents the set temperature of the seal bar, and Ratio represents the hole area ratio of each block of the seal bar.

下記の式(2)で表される、溶着面温度と、シールバーの表面温度と、シール時間との関係式を予め求めるステップをさらに備え、目標の溶着面温度を求めるステップにおいて、下記の式(2)を用いて目標の溶着面温度を算出することが好ましい。   In the step of obtaining the target welding surface temperature, the method further includes a step of previously obtaining a relational expression of the welding surface temperature, the surface temperature of the seal bar, and the sealing time represented by the following equation (2). It is preferable to calculate the target welding surface temperature using (2).

ここで、Tmは、溶着面温度を表し、Tfは、シールバーの表面温度を表し、tは、シール時間を表す。 Here, T m represents the welding surface temperature, T f represents the surface temperature of the seal bar, t represents the sealing time.

本発明では、プラスチックフィルムに対して、ヒートシール加工を行う際に、シールバーの位置に応じて、プラスチックフィルムに与える熱量を変えることによって、1つのシールサンプルに異なる溶着面温度でシールした複数の部位を設けることができるので、効率的に生産条件の算出ができる。   In the present invention, when a heat seal process is performed on a plastic film, the amount of heat applied to the plastic film is changed according to the position of the seal bar, whereby a plurality of samples sealed at different welding surface temperatures are sealed on one seal sample. Since a part can be provided, production conditions can be calculated efficiently.

本発明の一実施形態に係るヒートシール装置の概略図Schematic of a heat seal device according to an embodiment of the present invention. 図1のヒートシール装置で用いられる制御板を示す図The figure which shows the control board used with the heat seal apparatus of FIG. 図1のヒートシール装置におけるシールバー設定温度と表面温度との関係を開孔率毎に示す図The figure which shows the relationship between the seal bar preset temperature and surface temperature in the heat seal apparatus of FIG. 図1のヒートシール装置におけるシール時間と溶着面温度との関係を示す図The figure which shows the relationship between the sealing time and the welding surface temperature in the heat sealing apparatus of FIG. 図1のヒートシール装置を用いて、目標値を算出するためのフロー図Flow chart for calculating a target value using the heat sealing apparatus of FIG.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本実施形態に係るヒートシール装置1の概略図である。ヒートシール装置1は、ヒータブロック11a、11bと、ヒータ端子12a、12bと、シールバー13a、13bと、制御用熱電対15a、15bと、制御板16とを備えている。ヒータブロック11a、11bは、ヒータ端子12a、12bを備え、シールバー13a、13bを加熱する。また、ヒータブロック11a、11bの温度は、制御用熱電対15a、15bによって測定されており、制御装置(図示せず)によって設定温度を維持するように制御がかけられている。シールバー13a、13bは、プラスチックフィルム14a、14bを上下から挟み込むように配置され、ヒータブロック11a、11bにより熱の供給を受けている。プラスチックフィルム14a、14bは、樹脂からなるシーラント層を少なくとも有するものであり、樹脂の単層シートであってもよいし、紙、金属箔、樹脂などを積層した積層シートでもよい。プラスチックフィルム14a、14bは樹脂からなるシーラント層が積層されていれば、その構成は特に限定されるものではない。制御板16は、金属の板であって、ヒータブロック11aからシールバー13aに供給される熱量を調節するために、プラスチックフィルム14aの上側にあるシールバー13aとヒータブロック11aとの間に取り付けられている。ヒートシール装置1は、プラスチックフィルム14a、14bをシールバー13a、13bで挟み込むように、ヒータブロック11aと、制御板16と、シールバー13aを上下駆動させ、熱と圧力をプラスチックフィルム14a、14bに加えることで、プラスチックフィルム14a、14bをヒートシールする。   FIG. 1 is a schematic view of a heat sealing apparatus 1 according to the present embodiment. The heat sealing apparatus 1 includes heater blocks 11a and 11b, heater terminals 12a and 12b, seal bars 13a and 13b, control thermocouples 15a and 15b, and a control plate 16. The heater blocks 11a and 11b include heater terminals 12a and 12b, and heat the seal bars 13a and 13b. The temperatures of the heater blocks 11a and 11b are measured by the control thermocouples 15a and 15b, and are controlled so as to maintain the set temperature by a control device (not shown). The seal bars 13a and 13b are arranged so as to sandwich the plastic films 14a and 14b from above and below, and are supplied with heat by the heater blocks 11a and 11b. The plastic films 14a and 14b have at least a sealant layer made of resin, and may be a single layer sheet of resin, or a laminated sheet in which paper, metal foil, resin, and the like are laminated. The plastic films 14a and 14b are not particularly limited in configuration as long as a sealant layer made of resin is laminated. The control plate 16 is a metal plate, and is attached between the seal bar 13a on the upper side of the plastic film 14a and the heater block 11a in order to adjust the amount of heat supplied from the heater block 11a to the seal bar 13a. ing. The heat seal device 1 drives the heater block 11a, the control plate 16, and the seal bar 13a up and down so that the plastic films 14a and 14b are sandwiched between the seal bars 13a and 13b, and heat and pressure are applied to the plastic films 14a and 14b. By adding, the plastic films 14a and 14b are heat-sealed.

図2は、ヒートシール装置1で用いられる制御板16の概略図である。制御板16は、6つのブロックに分かれ、それぞれのブロックにおいて、シールバー13aと接触する面積が異なるようにパンチ加工が施されている。また、開孔率とは、各ブロックの面積のうち、パンチ加工が施された開孔部分が占める面積の比率をいう。開孔率が増えるほど、パンチ加工が施された開孔部分面積の割合は増え、50%では金属部分と開孔部分との割合が半々であることを意味している。制御板16とシールバー13aとの接触面積が小さくなる、つまり開孔率が増えると、ヒータブロック11aからシールバー13aに供給される熱量は小さくなる。このことにより、シールバー13aを介して、プラスチックフィルム14a、14bに供給する熱量を調節している。なお、制御板16を分割するブロック数や開孔率の割合は、図2に示した限りではなく、変更しても構わない。また、本実施形態では、制御板16を用いているが、制御板16を用いずにシールバー13aを直接加工し、シールバー13aとプラスチックフィルム14aとの接触面積を変更することにより、プラスチックフィルム14a、14bに供給する熱量を調節してもよい。例えば、シールバー13aをメッシュ状に加工することにより、シールバー13aとプラスチックフィルム14aとの接触面積を変更できる。   FIG. 2 is a schematic diagram of the control plate 16 used in the heat sealing apparatus 1. The control plate 16 is divided into six blocks, and each block is punched so that the area in contact with the seal bar 13a is different. In addition, the hole area ratio is the ratio of the area occupied by the hole punched portion in the area of each block. As the hole area ratio increases, the ratio of the hole area subjected to punching increases, and 50% means that the ratio between the metal part and the hole area is half. When the contact area between the control plate 16 and the seal bar 13a decreases, that is, when the hole area ratio increases, the amount of heat supplied from the heater block 11a to the seal bar 13a decreases. Thus, the amount of heat supplied to the plastic films 14a and 14b via the seal bar 13a is adjusted. The number of blocks for dividing the control plate 16 and the ratio of the aperture ratio are not limited to those shown in FIG. 2 and may be changed. In the present embodiment, the control plate 16 is used, but the plastic bar is formed by directly processing the seal bar 13a without using the control plate 16 and changing the contact area between the seal bar 13a and the plastic film 14a. The amount of heat supplied to 14a and 14b may be adjusted. For example, the contact area between the seal bar 13a and the plastic film 14a can be changed by processing the seal bar 13a into a mesh shape.

図3は、図1に示すヒートシール装置1において測定した、シールバー13a設定温度とシールバー13aの表面温度との関係を示す図である。また、図3は、制御板16の開孔率0%のブロックに対応する部分と、制御板16の開孔率50%のブロックに対応する部分とにおいて測定した温度の関係を示している。   FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the set temperature of the seal bar 13a and the surface temperature of the seal bar 13a measured in the heat sealing apparatus 1 shown in FIG. FIG. 3 shows the relationship between the temperatures measured at the portion of the control plate 16 corresponding to the block with an opening rate of 0% and the portion of the control plate 16 corresponding to the block with an opening rate of 50%.

図3によれば、シールバー13aの表面温度はシールバー13a設定温度よりも低くなる傾向があることを示している。また、制御板16の開孔率が大きくなれば、シールバー13aの表面温度はさらに低下することを示している。   FIG. 3 shows that the surface temperature of the seal bar 13a tends to be lower than the set temperature of the seal bar 13a. Further, it is indicated that the surface temperature of the seal bar 13a is further lowered when the hole area ratio of the control plate 16 is increased.

図4は、図1に示す溶着面温度測定点17において、プラスチックフィルム14a、14bのシール時の溶着面温度を測定し、シール時間との関係を示している。シール開始直後では、溶着面温度は急峻に上昇していき、徐々に温度上昇の度合いは小さくなっていく。なお、図4では、シールバー13a設定温度TSの条件で、制御板16の開孔率0%のブロックに対応する部分と、制御板16の開孔率50%のブロックに対応する部分とにおいて測定した結果を示している。 FIG. 4 shows the relationship with the sealing time by measuring the welding surface temperature at the time of sealing the plastic films 14a and 14b at the welding surface temperature measurement point 17 shown in FIG. Immediately after the start of sealing, the welding surface temperature rises rapidly, and the degree of temperature rise gradually decreases. In FIG. 4, under the condition of the seal bar 13 a set temperature T S , a portion corresponding to a block with a 0% opening rate of the control plate 16 and a portion corresponding to a block with a 50% opening rate of the control plate 16 The result measured in is shown.

図5は、生産条件を算出するためのフロー図である。まず、オペレータはヒートシール装置1のシールバー13aの設定温度を変えた場合のシールバー13aの表面温度を測定する(ステップS10)。具体的には、シールバー13aのプラスチックフィルム14aと接触する側に、熱電対を耐熱テープ等により貼付し、シールバー13aの表面温度を測定する。シールバー13aの表面温度は制御板16の開孔率に対応して変化するため、制御板16のブロックごとに測定を行う。なお、シールバー13a設定温度は、生産で使用される温度範囲で設定することが望ましく、たとえば160℃から220℃の範囲で設定する。次いで、得られたシールバー13aの表面温度の測定結果から、シールバー13a設定温度と、制御板16の開孔率とに対する、シールバー13aの表面温度の関係式を算出する(ステップS20)。算出した関係式は、以下の式(1)で示すように、シールバー13aの表面温度Tfをシールバー13aの設定温度Ts、制御板16の開孔率Ratioの1次式で表現した回帰モデルである。なお、ここまでのフロー(ステップS10およびステップS20)については、制御板16の温度特性を把握するための作業であり、一度測定を行っておけば、シールサンプル作成のたびに行う必要はない。 FIG. 5 is a flowchart for calculating production conditions. First, the operator measures the surface temperature of the seal bar 13a when the set temperature of the seal bar 13a of the heat sealing apparatus 1 is changed (step S10). Specifically, a thermocouple is attached to the side of the seal bar 13a that contacts the plastic film 14a with a heat-resistant tape or the like, and the surface temperature of the seal bar 13a is measured. Since the surface temperature of the seal bar 13 a changes corresponding to the hole area ratio of the control plate 16, the measurement is performed for each block of the control plate 16. Note that the set temperature of the seal bar 13a is preferably set in a temperature range used in production, and is set in a range of 160 ° C. to 220 ° C., for example. Next, a relational expression of the surface temperature of the seal bar 13a with respect to the set temperature of the seal bar 13a and the aperture ratio of the control plate 16 is calculated from the measurement result of the surface temperature of the obtained seal bar 13a (step S20). The calculated relational expression is expressed by a linear expression of the surface temperature T f of the seal bar 13a, the set temperature T s of the seal bar 13a, and the aperture ratio Ratio of the control plate 16, as shown by the following expression (1). It is a regression model. Note that the flow up to this point (step S10 and step S20) is an operation for grasping the temperature characteristics of the control plate 16, and once measured, it is not necessary to perform it every time a seal sample is created.

次に、生産条件算出対象のプラスチックフィルム14a、14bをヒートシール装置1にセッティングし、ヒートシール加工を行い、シールサンプルを作成する。このとき、制御板16の開孔率0%のブロックに対応する部分と、制御板16の開孔率50%のブロックに対応する部分とにおける溶着面温度の変化を溶着面温度測定点17に微細センサーを挟み込むことによって測定し、記録する(ステップS30)。次に、制御板16の開孔率0%のブロックに対応する部分と、制御板16の開孔率50%のブロックに対応する部分とにおける溶着面温度をシール時間の関係式で表現する(ステップS40)。上述の関係式は、以下の式(2)で示すように、溶着面温度Tmを表面温度Tfとシール時間tとで表現したモデルである。 Next, the plastic films 14a and 14b for which production conditions are to be calculated are set in the heat seal apparatus 1, heat sealed, and a seal sample is created. At this time, a change in the welding surface temperature at the portion corresponding to the block with the opening rate of 0% of the control plate 16 and the portion corresponding to the block with the opening rate of 50% of the control plate 16 is set as the welding surface temperature measurement point 17. Measurement is performed by inserting a fine sensor, and recording is performed (step S30). Next, the welding surface temperature in the portion corresponding to the block of the control plate 16 with the opening rate of 0% and the portion corresponding to the block of the control plate 16 with the opening rate of 50% is expressed by a relational expression of the sealing time ( Step S40). The above relationship, as shown by the following equation (2), a model representing the welding surface temperature T m at the surface temperature T f and the sealing time t.

ここで、使用するプラスチックフィルム14a、14bの種類によって、溶着面温度特性は異なるため、測定データとの誤差が少なくなるようにd、e、fのパラメータを調整する必要がある。d、e、fのパラメータを調整する方法としては、例えば、既存の統計解析ソフトを用いて最小二乗法により決定することができる。 Here, since the welding surface temperature characteristics differ depending on the types of the plastic films 14a and 14b to be used, it is necessary to adjust the parameters d, e, and f so as to reduce an error from the measurement data. As a method of adjusting the parameters d, e, and f, for example, it can be determined by the least square method using existing statistical analysis software.

続いて、ステップS30で作成したシールサンプルのシール強度を測定し、制御板16の開孔率に対するシール強度特性を把握する(ステップS50)。   Subsequently, the seal strength of the seal sample created in step S30 is measured, and the seal strength characteristic with respect to the opening ratio of the control plate 16 is grasped (step S50).

最後に、式(1)において、所望のシール強度に到達した制御板16の開孔率と、シールサンプル作成時のシールバー13a設定温度とから、シールバー13aの表面温度を算出する。さらに、式(2)において、シールバー13aの表面温度と、シールサンプル作成時のシール時間とから溶着面温度を特定し、特定した溶着面温度を目標の溶着面温度とする(ステップS60)。製袋機は機械の性能に応じて、シール時間が変化することが多々あり、製袋機のシール時間が変わる場合、シールサンプルと同様のシール強度を得るためには、表面温度を変更する必要がある。このとき、製袋機のシールバーの表面温度が目標の溶着面温度と製袋機のシール時間に対応する表面温度となるように生産条件を設定する。   Finally, in Equation (1), the surface temperature of the seal bar 13a is calculated from the hole area ratio of the control plate 16 that has reached the desired seal strength and the set temperature of the seal bar 13a when the seal sample is created. Further, in Equation (2), the welding surface temperature is specified from the surface temperature of the seal bar 13a and the sealing time at the time of creating the seal sample, and the specified welding surface temperature is set as the target welding surface temperature (step S60). Bag making machines often have different sealing times depending on the performance of the machine. If the sealing time of the bag making machine changes, it is necessary to change the surface temperature to obtain the same seal strength as the seal sample. There is. At this time, the production conditions are set so that the surface temperature of the seal bar of the bag making machine becomes the surface temperature corresponding to the target welding surface temperature and the sealing time of the bag making machine.

製袋加工がなされる包装材は、その内容物によってプラスチックフィルムの材質や厚みなどが選択される。そのため、製品によってプラスチックフィルムの材質や厚みが変わることで、生産条件も都度変更させる必要があり、生産条件算出のためのコストを削減することが求められている。   For the packaging material to be processed for bag making, the material and thickness of the plastic film are selected depending on the contents. Therefore, it is necessary to change the production conditions each time the material and thickness of the plastic film change depending on the product, and it is required to reduce the cost for calculating the production conditions.

生産条件の1つである溶着面温度は、シール強度に強く影響を与えることがわかっている。シーラント層が融解する温度に満たない溶着面温度で作成したシールサンプルでは、十分なシール強度は発現しない。一方、シーラント層が十分融解する温度以上の溶着面温度で作成したシールサンプルでは、強いシール強度が発現する。   It has been found that the welding surface temperature, which is one of the production conditions, strongly affects the seal strength. In a seal sample prepared at a welding surface temperature lower than the temperature at which the sealant layer melts, sufficient seal strength is not exhibited. On the other hand, in a seal sample prepared at a welding surface temperature equal to or higher than a temperature at which the sealant layer is sufficiently melted, strong seal strength is exhibited.

ここで、上述したヒートシール装置1によれば、溶着面温度の異なるシールサンプルを作成することができ、シールサンプルの溶着面温度の異なる箇所においてシール強度測定を行うことにより、容易にシール強度が発現する溶着面温度を特定することが可能となる。また、シール強度の測定結果からは、所望のシール強度に対する溶着面温度を特定することも可能である。   Here, according to the heat seal device 1 described above, seal samples having different welding surface temperatures can be prepared, and the seal strength can be easily obtained by measuring the seal strength at locations where the welding surface temperatures of the seal samples are different. It becomes possible to specify the welding surface temperature to express. Moreover, it is also possible to specify the welding surface temperature with respect to desired seal strength from the measurement result of seal strength.

従来では、シールサンプルごとに温度条件の変更とシールサンプル作成を繰り返して複数回行い、品質評価が行われていたが、本発明によれば、1回のヒートシール加工で必要な温度条件のシールサンプルを作成できるため、生産条件算出の効率化につながる。   Conventionally, a change in temperature condition and creation of a seal sample were repeatedly performed for each seal sample, and the quality evaluation was performed several times. However, according to the present invention, a seal with a temperature condition necessary for one heat sealing process is performed. Samples can be created, which leads to more efficient production condition calculation.

本発明のヒートシール装置は、様々なプラスチックフィルムで構成された製袋品などのシールサンプルの作成装置として有用である。   The heat seal device of the present invention is useful as a device for creating a seal sample such as a bag-made product made of various plastic films.

1 ヒートシール装置
11a、11b ヒータブロック
12a、12b ヒータ端子
13a、13b シールバー
14a、14b プラスチックフィルム
15a、15b 制御用熱電対
16 制御板
17 溶着面温度測定点
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat seal apparatus 11a, 11b Heater block 12a, 12b Heater terminal 13a, 13b Seal bar 14a, 14b Plastic film 15a, 15b Control thermocouple 16 Control board 17 Welding surface temperature measurement point

Claims (6)

プラスチックフィルムを重ね合わせて溶着するヒートシール装置であって、
前記プラスチックフィルムを上下から挟み込むシールバーと、
前記シールバーに熱を供給するヒータブロックとを備え、
前記シールバーが、前記プラスチックフィルムに与える熱量が異なる2つ以上のブロックに分けられていることを特徴とするヒートシール装置。
It is a heat seal device that welds plastic films on top of each other,
A seal bar for sandwiching the plastic film from above and below,
A heater block for supplying heat to the seal bar,
The heat seal device, wherein the seal bar is divided into two or more blocks that differ in the amount of heat applied to the plastic film.
前記シールバーと前記ヒータブロックとの間に、前記シールバーとの接触面積がそれぞれ異なる2つ以上のブロックに分けられた制御板をさらに備えることによって、前記シールバーが、前記プラスチックフィルムに与える熱量が異なる2つ以上のブロックに分けられていることを特徴とする、請求項1に記載のヒートシール装置。   The amount of heat given to the plastic film by the seal bar by further comprising a control plate divided into two or more blocks each having a different contact area with the seal bar between the seal bar and the heater block. The heat seal device according to claim 1, wherein the heat seal device is divided into two or more different blocks. 前記シールバーと前記プラスチックフィルムとの接触面積が異なるように、前記シールバーを加工することによって、前記シールバーが、前記プラスチックフィルムに与える熱量が異なる2つ以上のブロックに分けられていることを特徴とする、請求項1に記載のヒートシール装置。   By processing the seal bar so that the contact area between the seal bar and the plastic film is different, the seal bar is divided into two or more blocks having different amounts of heat applied to the plastic film. The heat sealing apparatus according to claim 1, wherein the heat sealing apparatus is characterized. プラスチックフィルムを重ね合わせて溶着するヒートシール方法であって、
前記プラスチックフィルムに与える熱量が異なる2つ以上のブロックに分けられたシールバーを用いて、前記プラスチックフィルムを上下から挟み込んでシールしたシールサンプルを作製するステップと、
前記シールサンプルにおいて、所望のシール強度が得られた部分に対応するシールバーのブロックの表面温度を求めるステップと、
求めた前記シールバーのブロックの表面温度と、前記シールサンプルを作製した際のシール時間とから、目標の溶着面温度を求めるステップと、
生産用のヒートシール装置でのシール時間で前記目標の溶着面温度が得られるように、前記生産用のヒートシール装置の温度条件を設定するステップとを備える、ヒートシール方法。
A heat sealing method in which plastic films are stacked and welded,
Using a seal bar divided into two or more blocks different in the amount of heat applied to the plastic film, and producing a sealed sample that is sealed by sandwiching the plastic film from above and below;
Determining a surface temperature of a block of a seal bar corresponding to a portion where a desired seal strength is obtained in the seal sample;
From the obtained surface temperature of the block of the seal bar and the seal time when the seal sample was produced, obtaining a target weld surface temperature;
A step of setting a temperature condition of the production heat seal device so that the target welding surface temperature can be obtained with a seal time in the production heat seal device.
前記シールバーには、前記ブロック毎に開孔率を変えることによって前記プラスチックフィルムに与える熱量を制御する制御板が設けられており、
下記の式(1)で表される、前記シールバーの各ブロックの表面温度と、前記シールバーの設定温度と、前記シールバーの各ブロックの開孔率との関係式を予め求めるステップをさらに備え、
前記シールバーのブロックの表面温度を求めるステップにおいて、下記の式(1)を用いて前記シールバーのブロックの表面温度を算出することを特徴とする、請求項4に記載のヒートシール方法。
ここで、Tfは、シールバーのブロックの表面温度を表し、Tsは、シールバーの設定温度を表し、Ratioは、シールバーの各ブロックの開孔率を表す。
The seal bar is provided with a control plate for controlling the amount of heat given to the plastic film by changing the aperture ratio for each block.
The step of obtaining in advance a relational expression between the surface temperature of each block of the seal bar, the set temperature of the seal bar, and the hole area ratio of each block of the seal bar, represented by the following formula (1): Prepared,
5. The heat sealing method according to claim 4, wherein in the step of obtaining the surface temperature of the block of the seal bar, the surface temperature of the block of the seal bar is calculated using the following formula (1).
Here, T f represents the surface temperature of the block of the seal bar, T s represents the set temperature of the seal bar, and Ratio represents the hole area ratio of each block of the seal bar.
下記の式(2)で表される、溶着面温度と、前記シールバーの表面温度と、シール時間との関係式を予め求めるステップをさらに備え、
前記目標の溶着面温度を求めるステップにおいて、下記の式(2)を用いて前記目標の溶着面温度を算出することを特徴とする、請求項5に記載のヒートシール方法。
ここで、Tmは、溶着面温度を表し、Tfは、シールバーの表面温度を表し、tは、シール時間を表す。
The method further includes a step of obtaining in advance a relational expression between the welding surface temperature, the surface temperature of the seal bar, and the seal time, represented by the following formula (2)
6. The heat sealing method according to claim 5, wherein in the step of obtaining the target welding surface temperature, the target welding surface temperature is calculated using the following equation (2).
Here, T m represents the welding surface temperature, T f represents the surface temperature of the seal bar, t represents the sealing time.
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