JP2014180775A - 製袋機および製袋方法 - Google Patents

Abstract

【課題】重ね合わせられた状態にある二層の帯状のフィルムを連続的に搬送することによりフィルムを間欠的に搬送する場合と比較して生産性を向上させることができ、また、二層の帯状のフィルムに対して幅方向のシールを行う機構を安価かつ容易に製造することができる製袋機および製袋方法を提供する。
【解決手段】製袋機は、二層の帯状のフィルムＷを重ね合わせられた状態で連続的に搬送する搬送部と、搬送部によるフィルムＷの搬送方向に対して傾斜した方向に延びる案内レール４２ａと、案内レール４２ａに沿って移動し、搬送部により連続的に搬送される二層の帯状のフィルムＷに対して幅方向のシールを行うシール部４２ｂと、を備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、二層の帯状のフィルムから袋体を製造するための製袋機および製袋方法に関する。

従来から、二層の帯状のフィルムから袋体を製造するための製袋機として様々なタイプのものが知られている。一般的な製袋機では、重ね合わせられた状態にある二層の帯状のフィルムを連続的または間欠的に搬送し、搬送される二層の帯状のフィルムに対して両側縁部でヒートシールを行うとともに幅方向にもヒートシールを行い、その後ヒートシールが行われた二層の帯状のフィルムを断裁することにより袋体を製造するようになっている。

製袋機において二層の帯状のフィルムを間欠的に搬送する場合には、フィルムを一定の移動量だけ連続的に搬送した後、一定期間だけ搬送を停止させる動作を繰り返し行う。そして、フィルムが停止している間に、重ね合わせられた状態にある二層の帯状のフィルムのうち一方のフィルムの表面の両側縁部に細長いヒートシール熱板を接触させることにより、これらの二層の帯状のフィルムの両側縁部でヒートシールを行う。また、別の細長いヒートシール熱板を用いて、フィルムが停止している間に、二層の帯状のフィルムに対して幅方向にもヒートシールを行う。

また、製袋機において二層の帯状のフィルムを連続的に搬送する場合には、重ね合わせられた状態にある二層の帯状のフィルムに対して幅方向にヒートシールを行う装置として、例えば特許文献１に開示されるようなロータリーヒートシーラが用いられる。特許文献１に開示されるロータリーヒートシーラは、ヒートシールロールとその受けロールとを有しており、ヒートシールロールの外周面には、受けロールと圧接するゆるいリード角θのスパイラル状のヒートシール突条が形成されている。また、製袋機にロータリーヒートシーラを設置する際に、二層の帯状のフィルムを連続的に搬送する搬送ロールに対し、ヒートシール突条のリード角θを相殺する角度、例えば２°傾斜させて設置する。このような装置では、連続的に搬送される二層の帯状のフィルムがヒートシールロールおよび受けロールの間に送られる際に、ヒートシール突条が受けロールに圧接し、ヒートシールロールの回転に伴いその圧接点がフィルムを横断するように移動し、このようにしてフィルムの幅方向に沿ってヒートシール突条と受けロールとの間でヒートシールが行われるようになる。

実開平５−１９１０８号公報

製袋機において二層の帯状のフィルムを連続的に搬送する場合において、特許文献１に開示されるようなロータリーヒートシーラを用いたときには以下に示すような問題がある。すなわち、スパイラル状のヒートシール突条が外周面に形成されたヒートシールロールは高額であり、装置全体のコストも高くなってしまう。また、フィルムの幅方向において均一な熱分布を要するヒートシールロールの製造は技術的にも難しい。また、ヒートシール突条による局所的な加圧によって受けロールへのダメージが大きく、このためロータリーヒートシーラのメンテナンスを行う頻度が多くなり、メンテナンス費用も高くなってしまう。また、フィルムの幅方向において均一な圧力分布を必要とするため、ヒートシールロールの取り付け精度を高くする必要がある。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、重ね合わせられた状態にある二層の帯状のフィルムを連続的に搬送することによりフィルムを間欠的に搬送する場合と比較して生産性を向上させることができ、また、二層の帯状のフィルムに対して幅方向のシールを行う機構を安価かつ容易に製造することができる製袋機および製袋方法を提供することを目的とする。

本発明の製袋機は、二層の帯状のフィルムを重ね合わせられた状態で連続的に搬送する搬送部と、前記搬送部によるフィルムの搬送方向に対して傾斜した方向に延びる案内レールと、前記案内レールに沿って移動し、前記搬送部により連続的に搬送される二層の帯状のフィルムに対して幅方向のシールを行うシール部と、を備えたことを特徴とする。

このような製袋機によれば、搬送部によって、重ね合わせられた状態にある二層の帯状のフィルムを連続的に搬送するようになっているため、フィルムを間欠的に搬送する場合と比較して生産性を向上させることができる。また、フィルムの搬送方向に対して傾斜した方向にシール部を移動させ、連続的に搬送される二層の帯状のフィルムに対して当該シール部により幅方向のシールを行うようになっているため、スパイラル状のヒートシール突条が外周面に形成されたヒートシールロールを用いるような従来の手法と比較して、二層の帯状のフィルムに対して幅方向のシールを行う機構を安価かつ容易に製造することができる。

本発明の製袋機においては、前記シール部は熱板を含み、前記搬送部により搬送される二層の帯状のフィルムのうち一方のフィルムの表面に前記熱板を接触させることにより二層の帯状のフィルムに対して幅方向のシールを行うようになっていてもよい。

あるいは、前記シール部は超音波発振体を含み、前記搬送部により搬送される二層の帯状のフィルムのうち一方のフィルムの表面に前記超音波発振体を接触させることにより二層の帯状のフィルムに対して幅方向のシールを行うようになっていてもよい。

本発明の製袋機においては、前記案内レールは、前記搬送部により搬送される二層の帯状のフィルムを上下から挟むよう一対設けられており、前記シール部は前記各案内レールにそれぞれ設けられていてもよい。

本発明の製袋機においては、前記案内レールはループ状のものからなり、前記シール部は前記案内レールに沿って循環移動するようになっていてもよい。

本発明の製袋方法は、二層の帯状のフィルムを重ね合わせられた状態で連続的に搬送する工程と、フィルムの搬送方向に対して傾斜した方向にシール部を移動させ、連続的に搬送される二層の帯状のフィルムに対して当該シール部により幅方向のシールを行う工程と、を備えたことを特徴とする。

このような製袋方法によれば、重ね合わせられた状態にある二層の帯状のフィルムを連続的に搬送するようになっているため、フィルムを間欠的に搬送する場合と比較して生産性を向上させることができる。また、フィルムの搬送方向に対して傾斜した方向にシール部を移動させ、連続的に搬送される二層の帯状のフィルムに対して当該シール部により幅方向のシールを行うようになっているため、スパイラル状のヒートシール突条が外周面に形成されたヒートシールロールを用いるような従来の手法と比較して、二層の帯状のフィルムに対して幅方向のシールを行う機構を安価かつ容易に製造することができる。

本発明の製袋機および製袋方法によれば、フィルムを間欠的に搬送する場合と比較して生産性を向上させることができ、また、二層の帯状のフィルムに対して幅方向のシールを行う機構を安価かつ容易に製造することができる。

本発明の実施の形態による製袋機の全体構成の概略を示す構成図である。 図１に示す製袋機に設けられた横シール機構の構成の概略を示す斜視図である。 （ａ）〜（ｃ）は、図２に示す横シール機構により、二層の帯状のフィルムに対して幅方向のシールを行う動作を順に示す図である。 図１に示す製袋機に設けられた横シール機構の他の構成の概略を示す斜視図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１乃至図４は、本実施の形態に係る製袋機および製袋方法を示す図である。このうち、図１は、本実施の形態による製袋機の全体構成の概略を示す構成図であり、図２は、図１に示す製袋機に設けられた横シール機構の構成の概略を示す斜視図である。また、図３（ａ）〜（ｃ）は、図２に示す横シール機構により、二層の帯状のフィルムに対して幅方向のシールを行う動作を順に示す図である。また、図４は、図１に示す製袋機に設けられた横シール機構の他の構成の概略を示す斜視図である。

まず、図１を用いて本実施の形態による製袋機の全体構成について説明する。図１に示すように、本実施の形態による製袋機では、給紙ロール１０から帯状のフィルムＷが繰り出され、この繰り出されたフィルムＷはターンバー１２により９０°の角度で搬送方向が変えられる（具体的には、フィルムＷの搬送方向におけるターンバー１２よりも上流側ではフィルムＷは図１の紙面に直交する方向に延びているが、ターンバー１２によりフィルムＷの向きが変えられて図１の紙面に沿って延びるようになる（図１の斜線領域は、ターンバー１２により向きが変えられたフィルムＷを示している））。その後、フィルムＷはセンター刃１４により幅方向における中央位置で２つに切断され、切断された２つのフィルムＷはそれぞれＭ字板１６によって９０°の角度で再び向きが変えられ、内面同士が向かい合う状態に重ね合わせられる（具体的には、フィルムＷの搬送方向におけるＭ字板１６よりも上流側では２つのフィルムＷは図１の紙面に沿った方向に延びているが、Ｍ字板１６により各フィルムＷの搬送方向が変えられてそれぞれ図１の紙面に直交する方向に延びるようになる）。

その後、重ね合わせられた二層の帯状のフィルムＷは前段フィードロール２０、中間フィードロール２２およびカッター部フィードロール２４により連続的に搬送される。これらの前段フィードロール２０、中間フィードロール２２およびカッター部フィードロール２４により、二層の帯状のフィルムＷを重ね合わせられた状態で連続的に搬送する搬送部が構成されている。また、フィルムＷの搬送方向における前段フィードロール２０よりも上流側に設けられたダンサーロール２６により、二層の帯状のフィルムＷ間でのフィルムＷの搬送方向における位置合わせが行われる。

図１に示すように、フィルムＷの搬送方向における前段フィードロール２０と中間フィードロール２２との間には縦シール部３０が設けられている。縦シール部３０は、重ね合わせられた状態にある二層の帯状のフィルムＷに対して両側縁部でシールを行うようになっている。具体的には、縦シール部３０は、重ね合わせられた状態にある二層の帯状のフィルムＷに対して両側縁部でヒートシールを行う細長いヒートシール熱板（ヒートシールバー）３２と、フィルムＷの搬送方向におけるヒートシール熱板３２の下流側に設けられ、ヒートシールが行われたフィルムＷの両側縁部の冷却を行う冷却機構３４とを有している。

また、図１に示すように、フィルムＷの搬送方向における中間フィードロール２２とカッター部フィードロール２４との間には横シール部４０が設けられている。横シール部４０は、重ね合わせられた状態にある二層の帯状のフィルムＷに対して幅方向に沿ってシールを行うようになっている。具体的には、横シール部４０は、重ね合わせられた状態にある二層の帯状のフィルムＷに対して幅方向に沿ってシールを行う横シール機構４２と、フィルムＷの搬送方向における横シール機構４２の下流側に設けられ、横シール機構４２により幅方向のシールが行われたフィルムＷの冷却を行う冷却機構４４とを有している。ここで、横シール機構４２の具体的な構成については後述する。

なお、本実施の形態の製袋機では、二層の帯状のフィルムＷは連続的に搬送されるため、冷却機構３４、４４として、チルロールや冷却風供給部（具体的には、冷却風の送風機）等の、フィルムＷを連続的に冷却可能な装置が用いられる。

また、フィルムＷの搬送方向におけるカッター部フィードロール２４よりも下流側にはカッターユニット５０が設けられており、縦シール部３０および横シール部４０によりそれぞれシールされた二層の帯状のフィルムＷは、カッターユニット５０により幅方向における中央位置で２つに切断されるとともに幅方向に沿って断裁される。このようにして、製品としての袋体Ｗ´が製造される。

次に、本実施の形態による製袋機に設けられた横シール機構４２の具体的な構成について図２および図３を用いて説明する。ここで、図２は、横シール機構４２の構成の概略を示す斜視図であり、また、図３（ａ）〜（ｃ）は、図２に示す横シール機構４２により、二層の帯状のフィルムＷに対して幅方向のシールを行う動作を順に示す図である。また、図２および図３において、二層の帯状のフィルムＷ間でシールされた部分を斜線で示している。

図２および図３に示すように、横シール機構４２は、図２および図３において矢印で示すようなフィルムＷの搬送方向に対して傾斜した方向に延びる案内レール４２ａと、案内レール４２ａに沿って移動し、連続的に搬送される二層の帯状のフィルムＷに対して幅方向のシールを行うシール部４２ｂとを有している。また、横シール機構４２には、シール部４２ｂを受ける受け板４２ｃが案内レール４２ａと平行に延びるよう設けられており、連続的に搬送されるフィルムＷは案内レール４２ａと受け板４２ｃとの間で上下から挟まれるようになっている。

ここで、シール部４２ｂは、例えば熱板から構成されており、連続的に搬送される二層の帯状のフィルムＷのうち一方のフィルムＷの表面に熱板を接触させることにより二層の帯状のフィルムＷに対して幅方向のシールを行うようになっている。なお、シール部４２ｂは、熱板から構成されるものに限定されることはなく、熱板以外の構成のものを用いてもよい。例えば、シール部４２ｂは熱ロールから構成されていてもよい。この場合には、連続的に搬送される二層の帯状のフィルムＷのうち一方のフィルムＷの表面上で熱ロールを転がすことにより二層の帯状のフィルムＷに対して幅方向のシールを行うことができるようになる。他の例としては、シール部４２ｂが超音波発振体から構成されており、連続的に搬送される二層の帯状のフィルムＷのうち一方のフィルムＷの表面に超音波発振体を接触させることにより二層の帯状のフィルムＷに対して幅方向のシールを行うようになっていてもよい。シール部４２ｂが超音波発振体から構成されている場合には、受け板４２ｃの代わりに、超音波発振体と同期して移動する受けロールが用いられるようになる。なぜならば、シール部４２ｂが超音波発振体から構成されているときには、受け側はロールでなければフィルムＷが傷ついてしまうおそれがあるからである。また、シール部４２ｂとして、熱板や熱ロール、超音波発振体以外の構成のもの、具体的には例えば熱線、熱風供給部、磁力線等が用いられてもよい。

なお、シール部４２ｂとして熱板から構成されるものを用いた場合には、フィルムＷにおけるシールされるべき部分の温度を上げるのに時間がかかるため、製袋機において複数の横シール機構４２をフィルムＷの搬送方向に沿って直列に配置し、各横シール機構４２によりヒートシールを重ねることによってフィルムＷに対して幅方向のシールを行う。一方、シール部４２ｂとして超音波発振体から構成されるものを用いた場合には、フィルムＷにおけるシールされるべき部分の温度を急激に上げることができるため、製袋機において１つの横シール機構４２を設置するだけでフィルムＷに対して幅方向のシールを行うことができる。

図３（ａ）に示すように、案内レール４２ａは、ウェブＷの幅方向（図３（ａ）における左右方向）に対して角度αをつけて配置されている。そして、シール部４２ｂは、フィルムＷのシールを行う際に、図３における左下位置から右上方向に移動するようになっている。ここで、シール部４２ｂが図３における左下位置から右上方向に移動する際に、二層の帯状のフィルムＷを受け板４２ｃに押圧することにより、二層の帯状のフィルムＷに対して幅方向にシールを行うようになる。

より詳細に説明すると、図３（ａ）に示すように、フィルムＷの搬送速度をＡ（ｍ／ｓ）としたときに、シール部４２ｂの速度Ｂ（ｍ／ｓ）は、Ｂ＝Ａ／ｓｉｎαという式により算出される値となる。シール部４２ｂの速度Ｂ（ｍ／ｓ）をこのような大きさとすることにより、フィルムＷの搬送方向におけるシール部４２ｂの速度と、フィルムＷの搬送速度とが同じ大きさとなり、フィルムＷの搬送方向においてシール部４２ｂとフィルムＷは並走するようになる。この場合には、シール部４２ｂはフィルムＷの幅方向において速度Ｃ（ｍ／ｓ）＝Ｂ×ｃｏｓαで移動しながらフィルムＷのシールを行う。シール部４２ｂによりフィルムＷのシールが行われた部分を図２および図３における参照符号Ｓで示す。シール部４２ｂによるフィルムＷの幅方向のシールが完了すると、シール部４２ｂは図３における右上位置から左下方向に移動するが、この際にシール部４２ｂによるフィルムＷのシールは行われない。そして、シール部４２ｂが図３（ａ）に示すような左下位置に戻ると、このシール部４２ｂによりフィルムＷに対する次のシールが行われるようになる。

なお、横シール機構４２に設けられる案内レールは、図２および図３に示すような線状に延びる案内レール４２ａに限定されることはない。横シール機構４２に設けられる案内レールとして、図４に示すようなループ状の案内レール４２ｄが用いられ、この案内レール４２ｄに複数のシール部４２ｂが設けられるようになっていてもよい。この場合には、各シール部４２ｂは、ループ状の案内レール４２ｄに沿って循環移動しながら二層の帯状のフィルムＷに対して幅方向にシールを行う。図２および図３に示すような線状に延びる案内レール４２ａを用いた場合には、シール部４２ｂが図３における右上位置から左下位置に戻るまでの時間が無駄となるが、図４に示すような横シール機構４２では、複数のシール部４２ｂが設けられており各シール部４２ｂはループ状の案内レール４２ｄに沿って循環移動するため、このようなシール部４２ｂの戻りに要する無駄な時間の発生を抑制し、フィルムＷに対してより効率の良いシールを行うことができるようになる。

また、横シール機構４２に設けられる案内レールとして、図４に示すようなループ状の案内レール４２ｄが用いられる場合において、各シール部４２ｂが超音波発振体から構成されているときには、前述したように、受け板４２ｃの代わりに、各超音波発振体と同期して移動する受けロールが用いられるが、このような各受けロールは、図示しないループ状の案内レールに沿って循環移動するようになる。

以上のように本実施の形態の製袋機および製袋方法によれば、フィルムＷの搬送方向に対して傾斜した方向に延びる案内レール４２ａ、４２ｄと、案内レール４２ａ、４２ｄに沿って移動し、連続的に搬送される二層の帯状のフィルムＷに対して幅方向のシールを行うシール部４２ｂとがそれぞれ設けられている。ここで、前段フィードロール２０、中間フィードロール２２およびカッター部フィードロール２４からなる搬送部により、重ね合わせられた状態にある二層の帯状のフィルムＷを連続的に搬送するようになっているため、フィルムＷを間欠的に搬送する場合と比較して生産性を向上させることができる。また、フィルムＷの搬送方向に対して傾斜した方向にシール部４２ｂを移動させ、連続的に搬送される二層の帯状のフィルムＷに対して当該シール部４２ｂにより幅方向のシールを行うようになっているため、スパイラル状のヒートシール突条が外周面に形成されたヒートシールロールを用いるような従来の手法と比較して横シール機構４２を安価かつ容易に製造することができる。

なお、本実施の形態による製袋機および製袋方法は、上述したような態様に限定されることはなく、様々な変更を加えることができる。

例えば、横シール機構４２において、案内レール４２ａ（あるいは案内レール４２ｄ）に対向するよう受け板４２ｃを設ける代わりに、連続的に搬送される二層の帯状のフィルムＷを上下一対の案内レール４２ａ（あるいは案内レール４２ｄ）により挟むようにしてもよい。この場合には、シール部４２ｂは上下一対の各案内レール４２ａ（あるいは案内レール４２ｄ）にそれぞれ設けられるようになる。そして、連続的に搬送される二層の帯状のフィルムＷは、横シール機構４２において、上下一対のシール部４２ｂにより上下から挟まれることによって幅方向のシールが行われるようになる。

また、横シール機構４２に設けられる案内レールは、図２および図３に示すような線状のもの、あるいは図４に示すようなループ状のものに限定されることはない。案内レールとして、フィルムＷの搬送方向に対して傾斜した方向に延びるものであれば、他の形状のものを用いてもよい。

１０ 給紙ロール
１２ ターンバー
１４ センター刃
１６ Ｍ字板
２０ 前段フィードロール
２２ 中間フィードロール
２４ カッター部フィードロール
２６ ダンサーロール
３０ 縦シール部
３２ ヒートシール熱板
３４ 冷却機構
４０ 横シール部
４２ 横シール機構
４２ａ 案内レール
４２ｂ シール部
４２ｃ 受け板
４２ｄ 案内レール
４４ 冷却機構
５０ カッターユニット

Claims (6)

1. 二層の帯状のフィルムを重ね合わせられた状態で連続的に搬送する搬送部と、
   前記搬送部によるフィルムの搬送方向に対して傾斜した方向に延びる案内レールと、
   前記案内レールに沿って移動し、前記搬送部により連続的に搬送される二層の帯状のフィルムに対して幅方向のシールを行うシール部と、
   を備えた製袋機。
2. 前記シール部は熱板を含み、前記搬送部により搬送される二層の帯状のフィルムのうち一方のフィルムの表面に前記熱板を接触させることにより二層の帯状のフィルムに対して幅方向のシールを行う、請求項１記載の製袋機。
3. 前記シール部は超音波発振体を含み、前記搬送部により搬送される二層の帯状のフィルムのうち一方のフィルムの表面に前記超音波発振体を接触させることにより二層の帯状のフィルムに対して幅方向のシールを行う、請求項１記載の製袋機。
4. 前記案内レールは、前記搬送部により搬送される二層の帯状のフィルムを上下から挟むよう一対設けられており、
   前記シール部は前記各案内レールにそれぞれ設けられている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の製袋機。
5. 前記案内レールはループ状のものからなり、前記シール部は前記案内レールに沿って循環移動するようになっている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の製袋機。
6. 二層の帯状のフィルムを重ね合わせられた状態で連続的に搬送する工程と、
   フィルムの搬送方向に対して傾斜した方向にシール部を移動させ、連続的に搬送される二層の帯状のフィルムに対して当該シール部により幅方向のシールを行う工程と、
   を備えた製袋方法。

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