JP2670594B2 - 包装ラインのヒートシール装置 - Google Patents

包装ラインのヒートシール装置

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JP2670594B2
JP2670594B2 JP4116838A JP11683892A JP2670594B2 JP 2670594 B2 JP2670594 B2 JP 2670594B2 JP 4116838 A JP4116838 A JP 4116838A JP 11683892 A JP11683892 A JP 11683892A JP 2670594 B2 JP2670594 B2 JP 2670594B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば石鹸や食品とい
った被包装物をシート状の包装材により覆う包装ライン
において、その包装材の重なり部を加熱して互いに接着
させるヒートシール装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば石鹸の包装ラインにあっては、ま
ず図8の(1)に示すように石鹸100を包装紙101
によって底面に重なり部101a、101bができるよ
うに覆う。次に、その包装紙101の底面重なり部10
1a、101bを加熱して互いに接着させる。その接着
のため、包装紙101に予め熱溶着剤を塗布したり、包
装紙101を熱可塑性樹脂製とする。次に、図8の
(2)に示すように、包装紙101を石鹸100の各側
面に沿って折ることで、一対の内フラップ101c、1
01dを形成する。次に、図8の(3)に示すように、
その内フラップ101c、101dを覆うように包装紙
101を折ることで下フラップ101fを形成し、この
下フラップ101fを覆うように上フラップ101eを
形成する。その上フラップ101eと下フラップ101
fとは石鹸100の側面において互いに重なる側面重な
り部とされる。その側面重なり部101e、101fを
加熱することで互いに接着させる。これにより包装紙1
01内に石鹸100が封入される。
【0003】図9は、その包装紙101の底面重なり部
101a、101bを加熱して互いに接着させる従来の
底部ヒートシール装置110を示し、包装ラインのフレ
ーム114上に支持される底部ヒータ112を備えてい
る。この底部ヒータ112は、フレーム114に固定さ
れた支持プレート111に形成された開口111′に挿
入され、その上面は支持プレート111の上面と面一と
され、包装ラインにおいて石鹸100を支持する支持面
の一部を構成する。その支持面上を石鹸100は搬送装
置(図示省略)により図中矢印A方向に搬送され、その
搬送途中に底部ヒータ112上で包装紙101の底面重
なり部101a、101bが加熱されて互いに接着され
る。
【0004】図10は、その包装紙101の側面重なり
部101e、101fを加熱して互いに接着させる従来
の側部ヒートシール装置120を示し、その側面重なり
部101e、101fを加熱する一対の側部ヒータ12
1を備えている。
【0005】上記のような石鹸100の包装ラインにあ
っては、包装紙101は自動的に順次供給されるが、予
め準備した包装紙101が無くなると新たな包装紙をラ
インにセットする必要があり、その間はラインを停止さ
せる必要がある。また、包装ラインにトラブルが生じた
ような場合もラインを停止させる必要がある。
【0006】しかし、底部ヒータ112や側部ヒータ1
21が包装紙101に接触したままラインが停止する
と、包装紙101の変色や焦げ、あるいは石鹸100の
溶融が生じる。そのため、従来の底部ヒートシール装置
110にあっては、図9の(1)に示すように底部ヒー
タ112に凹部112aが形成され、この凹部112a
に入り込む支持部材111aが前記支持プレート111
と一体に形成されていた。また、図9の(2)に示すよ
うに、底部ヒータ112の一端はバネ113を介してフ
レーム114により支持され、他端はフレーム114に
取り付けられたエアシリンダ115にレバー116を介
し支持されている。そのレバー116はフレーム114
に横軸117中心に回転可能に連結されると共に、底部
ヒータ112から下方に突出するブラケット118に横
軸119中心に相対回転可能に連結されている。そし
て、ライン停止時にエアシリンダ115の伸縮ロッド1
15aが上方に伸長することで、図9の(3)に示すよ
うに、レバー116が横軸117中心に回転することで
底部ヒータ112は下方移動する。これにより、底部ヒ
ータ112は前記支持部材111aに対し下方移動し、
包装紙101に覆われた石鹸100は支持部材111a
により支持されると共に、包装紙101と底部ヒータ1
12とは離反する。
【0007】また、側部ヒートシール装置120にあっ
ては、図10の(2)に示すように、側部ヒータ121
は搬送方向に沿う支軸122中心に揺動可能に支持さ
れ、また、側部ヒータ121から突出するアーム123
がフレーム114に取り付けられたエアシリンダ124
の伸縮ロッド124aに連結されている。これにより、
ライン停止時にエアシリンダ124の伸縮ロッド124
aが上方に伸長することで、側部ヒータ121は支軸1
22中心に揺動し、図10の(3)に示すように、側部
ヒータ121は包装紙101の側面重なり部101e、
101fから離反する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の底部ヒートシー
ル装置110においては、底部ヒータ112が下方移動
した際に石鹸100を支持する支持部材111aは、底
部ヒータ112に形成された凹部112aに入り込むも
のである。そのため、凹部112a内への支持部材11
1aの入り込み量が小さいと石鹸100を確実に支持す
ることができない。しかし、支持部材111aの入り込
み量を大きくすると凹部112aが大きくなり、底部ヒ
ータ112の加熱領域が小さくなり、包装紙101の底
面重なり部101a、101bの一部を接着させること
ができなくなる。また、加熱領域を大きくするため支持
部材111aの数を少なくすると、底部ヒータ112と
包装紙101とが離反した場合に底面重なり部101
a、101bの支持箇所が減少する。そうすると、包装
紙101が元の形状に復帰しようとするため生じる復元
力により、一旦接着した底面重なり部101a、101
bが剥離してしまうという問題がある。またライン停止
時には支持部材111aで石鹸100を支持することに
なるが、石鹸100の荷重により支持部材111aの先
端が下方にたわみ、包装紙101が底部ヒータ112に
近接して変色、焦げ、石鹸100の溶融が生じるという
問題がある。
【0009】また、従来の側部ヒートシール装置120
においては、側部ヒータ121と包装紙101の側面重
なり部101e、101fとが離反した場合、上下フラ
ップ101e、101fが元の位置に復帰しようとする
復元力により、一旦接着した側面重なり部101e、1
01fが剥離してしまうという問題がある。
【0010】本発明は上記従来技術の問題を解決するこ
とのできる包装ラインのヒートシール装置を提供するこ
とを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本件第1発明の特徴とす
るところは、シート状の包装材により覆われた被包装物
を支持する支持面と、この支持面の一部を構成すると共
に包装材の底面重なり部を加熱して互いに接着させる底
部ヒータと、その底部ヒータを貫通する複数の棒状部材
とを備え、その棒状部材に対し底部ヒータが相対的に上
下動可能とされ、その棒状部材に対し底部ヒータが下方
移動することで、棒状部材の上端により包装材に覆われ
た被包装物が支持されると共に包装材と底部ヒータとが
離反する点にある。
【0012】本件第2発明の特徴とするところは、シー
ト状の包装材により覆われた被包装物を支持する支持面
と、その包装材の側面重なり部を加熱して互いに接着さ
せる側部ヒータと、その側面重なり部を押さえるガイド
とを備え、その側部ヒータとガイドとは、その側部ヒー
タが側面重なり部から離反するとガイドが側面重なり部
に接すると共にガイドが側面重なり部から離反すると側
部ヒータが側面重なり部に接するように往復移動可能と
されている点にある。
【0013】本件第3発明の特徴とするところは、シー
ト状の包装材により覆われた被包装物を支持する支持面
と、この支持面の一部を構成すると共に包装材の底面重
なり部を加熱して互いに接着させる底部ヒータと、その
底部ヒータを貫通する複数の棒状部材と、その包装材の
側面重なり部を加熱して互いに接着させる側部ヒータ
と、その側面重なり部を押さえるガイドとを備え、その
棒状部材に対し底部ヒータが相対的に上下動可能とさ
れ、その棒状部材に対し底部ヒータが下方移動すること
で、棒状部材の上端により包装材に覆われた被包装物が
支持されると共に包装材と底部ヒータとが離反し、その
側部ヒータとガイドとは、その側部ヒータが側面重なり
部から離反するとガイドが側面重なり部に接すると共に
ガイドが側面重なり部から離反すると側部ヒータが側面
重なり部に接するように往復移動可能とされている点に
ある。
【0014】
【作用】本件第1発明の構成によれば、包装材の底面重
なり部と底部ヒータとが離反した際、被包装物は底部ヒ
ータを貫通する複数の棒状部材の上端により支持され
る。よって、底部ヒータには従来のように支持部材を入
り込ませるための凹部を設ける必要はなく、棒状部材を
貫通させるための貫通孔を設けるだけでよく、加熱領域
を小さくすることなく被包装物を確実に支持できる。す
なわち、底部ヒータの加熱領域を小さくすることなく、
底部ヒータと包装材とが離反した際の底面重なり部の支
持箇所を多くできる。これにより、底面重なり部の接着
不良を防止できると共に、底部ヒータと包装材とが離反
した場合に底面重なり部が剥離してしまうのを防止でき
る。またライン停止時に石鹸を支持する部材は棒状であ
って、その上端により石鹸を支持するものであるため、
被包装物を支持した際に従来の支持部材のようなたわみ
が発生するのを防止できる。
【0015】本件第2発明の構成によれば、側部ヒータ
が包装材の重なり部から離反するとガイドが側面重なり
部を押すため、側面重なり部が剥離してしまうのを防止
できる。
【0016】本件第3発明の構成によれば上記本件第1
発明と第2発明の双方の作用を奏する。
【0017】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
【0018】図3は石鹸100の包装ラインを示し、石
鹸100を図中矢印B方向に搬送して昇降台2に載置す
るコンベア1を備えている。図6の(1)に示すよう
に、その昇降台2に載置された石鹸100の上面に、図
中左方から熱溶着剤を塗布された包装紙101が公知の
給紙装置(図示省略)から供給される。その包装紙10
1の供給後に昇降台2は上昇する。この上昇時に、図6
の(2)に示すように、公知の折り曲げ機構により包装
紙101は石鹸100を包み込むように折り曲げられ、
石鹸100と昇降台2の上面との間に底面重なり部10
1a、101bが形成される。図6の(3)に示すよう
に昇降台2が上昇端に位置すると、図3において矢印E
方向に往復移動する一対のフラップ成形用ロッド5、6
が設けられている。このロッド5、6が包装紙101を
石鹸100の各側面に沿って折り曲げることで前記一方
の内フラップ101cが形成される。その昇降台2に載
置されると共に包装紙101に覆われた石鹸100を、
図3において矢印F方向に押すプッシャーが設けられて
いる。そのプッシャーは、図7に示すように矢印E方向
に往復移動するプッシュプレート7を有し、このプッシ
ュプレート7により石鹸を押す。
【0019】そのプッシュプレート7に押された石鹸を
載置する支持面9がフレーム8上に形成されている。す
なわち、フレーム8上に支持プレート18と底部ヒート
シール装置24とが設けられ、その支持プレート18の
上面と、その底部ヒートシール装置24の底部ヒータ3
0の上面とが支持面9とされ、プッシュプレート7に押
された石鹸100は、まず底部ヒータ30上の支持面9
に載置される。
【0020】図1に示すように、その底部ヒートシール
装置24は底部ヒータ30と複数の棒状部材31とを備
える。その底部ヒータ30は、ブロック状のヒータボデ
ィ32と、このヒータボディ32に内蔵される複数の電
熱ヒータ33とを有する。そのヒータボディ32は熱伝
導率の大きな材質により構成され、棒状部材31はベー
クライト等の熱伝導率の低い耐熱樹脂により構成されて
いる。その棒状部材31は、フレーム8に固定された支
持プレート34に取り付けられている。そのヒータボデ
ィ32に、フレーム8に取り付けられたエアシリンダ3
5の伸縮ロッド35aが取り付けられ、そのエアシリン
ダ35の伸縮により底部ヒータ30は棒状部材31に対
し上下動する。図4の(1)、(2)に示すように、棒
状部材31は底部ヒータ30に支持される石鹸100の
下方に位置し、底部ヒータ30が下方移動すると、図4
の(3)に示すように、石鹸100は棒状部材31の上
端面により支持されると共に包装紙101と底部ヒータ
30とは離反する。
【0021】これにより、石鹸100の搬送中は底部ヒ
ータ30が包装紙101の底面重なり部101a、10
1bを加熱して互いに接着させる。また、包装ラインの
停止時にエアシリンダ35が縮小して底部ヒータ30が
下方移動することで、底部ヒータ30と包装紙101と
が離反するので、包装紙101の変色、焦げあるいは石
鹸100の溶融を防止できる。また、底部ヒータ30に
棒状部材31を貫通させることのできる通孔が設けられ
ていれば、棒状部材31の上端面により石鹸100を支
持できるので、底部ヒータ30の加熱領域を可及的大き
くでき、底面重なり部101a、101bの加熱不足に
よる接着不良を防止できる。また、底部ヒータ30と包
装紙101との離反時に複数の棒状部材31により底面
重なり部101a、101bを支持できるので、底面重
なり部101a、101bが復元力により剥離してしま
うのを防止できる。また、棒状部材31は熱伝導率の低
い耐熱樹脂製なので、底部ヒータ30からの伝熱により
高温になることはなく、ラインが停止した場合に石鹸1
00を支持しても、包装紙101の変色、焦げあるいは
石鹸100の溶融が起こりにくいという利点を有する。
また、ライン停止時に棒状部材31の上端により石鹸1
00を支持した際、従来例で示した支持部材111aに
おけるようなたわみが棒状部材31に生じることはな
く、ライン停止時に石鹸100および包装紙101が底
部ヒータ30に近接するのを防止できる。特に、ライン
停止時に石鹸100を支持する部材を本実施例のように
熱伝導率の低い耐熱樹脂製とする場合、材料強度が小さ
いため従来例で示したような支持部材111aでは石鹸
100の荷重により大きくたわんでしまうが、棒状とす
ることでたわみを防止でき、包装紙101の変色、焦げ
あるいは石鹸100の溶融を防止する上で好ましいもの
である。
【0022】図7に示すように、底部ヒータ30の支持
面9上に載置される石鹸100を覆う包装紙101に、
前記他方の内フラップ101dを形成するため、支持面
9の両側に一対のフラップ成形用ピース10が設けられ
ている。そのピース10は、プッシュプレート7に押さ
れることで石鹸100と共に移動する包装紙101を、
その石鹸100の各側面に沿って折り曲げることで他方
の内フラップ101dを形成する。
【0023】図3に示すように、その支持面9上の包装
紙101に覆われた石鹸100を図中矢印F方向に搬送
する搬送装置12が設けられている。この搬送装置12
は、フレーム8に固定された搬送方向に沿う支軸13
と、この支軸13に軸中心に回転可能かつ軸方向に移動
可能に挿入された作動部材14と、この作動部材14に
取り付けられた送りバー15とを有する。その送りバー
15に、各石鹸100の間に位置する送り部15aが形
成されている。また、その作動部材14に図中矢印F方
向への軸方向移動と、図中矢印G方向への軸中心の揺動
と、図中矢印H方向への軸方向移動と、図中矢印I方向
への軸中心の揺動を順次行なわせる駆動機構(図示省
略)が設けられている。その作動部材14の動きによ
り、包装紙101に覆われた石鹸100は送り部15a
に押されて間欠的に搬送される。
【0024】図7に示すように、その石鹸100の搬送
中において包装紙101に前記下方側の外フラップ10
1fを形成するため、フラップ成形用プレート17が支
持面9の両側に設けられている。そのプレート17は、
支持面9に連なると共に、石鹸100の搬送方向前方に
向かうに従い石鹸100の側面に近接する湾曲面17a
を有する。その湾曲面17aにより包装紙101が石鹸
100の各側面に沿って折り曲げられることで下方側の
外フラップ101fが形成される。
【0025】その下方側の外フラップ成形用プレート1
7の搬送方向前方に、上方側の外フラップ101eの成
形機構19が設けられている。この成形機構19は、前
記フレーム8に取り付けられたエアシリンダ20と、こ
のエアシリンダ20の伸縮ロッドに取り付けられた折り
曲げ部材21とを備えている。その折り曲げ部材21が
エアシリンダ20の伸縮により上下動することで、包装
紙101を石鹸100の側面に沿って折り曲げて上方側
の外フラップ101eを形成する。
【0026】その上方側の外フラップ101eの成形機
構20の搬送方向前方に側部ヒートシール装置25が設
けられている。その側部ヒートシール装置25は、図
2、図5に示すように、支持面9の両側に配置された一
対の側部ヒータ41と一対のガイド42とを備えてい
る。各側部ヒータ41は、熱伝導率の大きな材質により
形成されているヒータボディ43と、このヒータボディ
43に内蔵される電熱ヒータ48とを有する。各側部ヒ
ータ41は、エアシリンダ44の伸縮ロッド44aに連
結されている。そのエアシリンダ44は、前記フレーム
8に取り付けられたブラケット45に調節ネジ46を介
して連結され、その調節ネジ46により上下位置が変更
調節可能とされている。そのエアシリンダ44が石鹸1
00の搬送方向に直交する横方向に伸長すると側部ヒー
タ41は側面重なり部101e、101fに接し、縮小
すると離反する。各ガイド42は、エアシリンダ47の
伸縮ロッド47aに連結されている。そのエアシリンダ
47が下方に向かい伸長するとガイド42は側面重なり
部101e、101fに接し、縮小すると離反する。
【0027】これにより、石鹸100の搬送中は図5の
(1)、(2)に示すように側部ヒータ41が包装紙1
01の側面重なり部101e、101fを加熱して互い
に接着させる。この際、ガイド42は側部ヒータ41の
上方に位置される。また、包装ラインが停止した場合
は、図5の(3)に示すようにエアシリンダ44が収縮
することで側部ヒータ41は包装紙101の側面重なり
部101e、101fから離反し、これにより側面重な
り部101e、101fの変色、焦げあるいは石鹸10
0の溶融を防止できる。そのエアシリンダ44の収縮と
同時にエアシリンダ47が伸長し、ガイド42が側面重
なり部101e、101fを押し、側面重なり部101
e、101fが復元力により互いに剥離してしまうのを
防止できる。
【0028】図3に示すように、その側部ヒートシール
装置25の搬送方向前方に、一対の側面冷却部材26が
設けられている。この側面冷却部材26は中空の直方体
形状で内部に冷却空気が流れ、側部ヒートシール装置2
5により接着された側面重なり部101e、101fを
冷却すると共に押し付け、復元力により剥離してしまう
のを防止している。この側面冷却部材26の搬送方向前
方に、側面重なり部101e、101fを押し付けつつ
搬送方向前方に送り出す一対のベルトコンベア27が設
けられている。
【0029】なお、本発明は上記実施例に限定されな
い。例えば、上記実施例では包装材として熱溶着剤が塗
布された包装紙を用いたが、可撓性を有するシート状の
包装材であれば材質は限定されず、また包装材に熱溶着
剤を必ずしも塗布する必要はなく、例えば熱可塑性樹脂
製の包装材を用いることができる。また、上記実施例で
は石鹸の包装ラインに本発明を適用したが、例えば食品
の包装ラインに本発明を適用してもよい。また、上記実
施例では底部ヒータや側部ヒータをエアシリンダを用い
て直線状に往復移動させることで、従来に比べ移動量を
大きくして包装材とヒータとを確実に離反させるように
しているが、ヒータを移動させるのはエアシリンダに限
定されず、ソレノイドや電動アクチュエータや油圧アク
チュエータを用いてもよい。またガイドは冷却空気によ
り強制冷却したが必ずしも強制冷却する必要はない。
【0030】
【発明の効果】本発明の包装ラインのヒートシール装置
によれば、包装材の重なり部の互いの接着を確実に行な
うことができ、且つ、ラインの停止時における包装材の
変色、焦げあるいは被包装物の溶融を防止できると共に
重なり部が剥離してしまうのを防止できる。また、ライ
ン停止時に底部ヒータ上の被包装物を支持する棒状部材
のたわみを防止することによっても、包装材の変色、焦
げあるいは被包装物の溶融を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の底部ヒートシール装置の構成
説明用斜視図
【図2】本発明の実施例の側部ヒートシール装置の構成
説明用斜視図
【図3】本発明の実施例の包装ラインの斜視図
【図4】本発明の実施例の底部ヒートシール装置の作用
説明図
【図5】本発明の実施例の側部ヒートシール装置の作用
説明図
【図6】本発明の実施例の包装ラインの作用説明図
【図7】本発明の実施例の包装ラインの構成説明図
【図8】石鹸の包装態様を示す斜視図
【図9】従来の底部ヒートシール装置の作用説明図
【図10】従来の側部ヒートシール装置の作用説明図
【符号の説明】
9 支持面 30 底部ヒータ 31 棒状部材 41 側部ヒータ 42 ガイド 100 石鹸 101 包装紙 101a、101b 底面重なり部 101e、101f 側面重なり部

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シート状の包装材により覆われた被包装
    物を支持する支持面と、この支持面の一部を構成すると
    共に包装材の底面重なり部を加熱して互いに接着させる
    底部ヒータと、その底部ヒータを貫通する複数の棒状部
    材とを備え、その棒状部材に対し底部ヒータが相対的に
    上下動可能とされ、その棒状部材に対し底部ヒータが下
    方移動することで、棒状部材の上端により包装材に覆わ
    れた被包装物が支持されると共に包装材と底部ヒータと
    が離反することを特徴とする包装ラインのヒートシール
    装置。
  2. 【請求項2】 シート状の包装材により覆われた被包装
    物を支持する支持面と、その包装材の側面重なり部を加
    熱して互いに接着させる側部ヒータと、その側面重なり
    部を押さえるガイドとを備え、その側部ヒータとガイド
    とは、その側部ヒータが側面重なり部から離反するとガ
    イドが側面重なり部に接すると共にガイドが側面重なり
    部から離反すると側部ヒータが側面重なり部に接するよ
    うに往復移動可能とされていることを特徴とする包装ラ
    インのヒートシール装置。
  3. 【請求項3】 シート状の包装材により覆われた被包装
    物を支持する支持面と、この支持面の一部を構成すると
    共に包装材の底面重なり部を加熱して互いに接着させる
    底部ヒータと、その底部ヒータを貫通する複数の棒状部
    材と、その包装材の側面重なり部を加熱して互いに接着
    させる側部ヒータと、その側面重なり部を押さえるガイ
    ドとを備え、その棒状部材に対し底部ヒータが相対的に
    上下動可能とされ、その棒状部材に対し底部ヒータが下
    方移動することで、棒状部材の上端により包装材に覆わ
    れた被包装物が支持されると共に包装材と底部ヒータと
    が離反し、その側部ヒータとガイドとは、その側部ヒー
    タが側面重なり部から離反するとガイドが側面重なり部
    に接すると共にガイドが側面重なり部から離反すると側
    部ヒータが側面重なり部に接するように往復移動可能と
    されていることを特徴とする包装ラインのヒートシール
    装置。
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