JP3511016B2 - フィルム連結装置および連結方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、フィルム、多く
は熱可塑性の延伸ベースフィルム層と、シーラント層と
を具える積層フィルムからなり、たとえば包装用フィル
ムとして用いられるフィルムの連結装置およびそれを用
いた連結方法に関し、包装袋等の製造に当たって、フィ
ルムの連結部分に対しても、他のフィルム部分と同様
の、液密もしくは気密なヒートシールを施すことを可能
にする技術を提案するものである。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、液状体、粉状体その他を連続
充填包装する場合や、間欠充填包装する場合に使用され
て、被包装物を充填した包装袋の製造に供される包装用
フィルムは、一般に、印刷工程、ラミネート工程および
スリッター工程を経て、ロール状に巻回された状態で包
装装置に適用される。

【０００３】この場合、スリッター工程では、主とし
て、ラミネートを終えた包装用フィルムの幅寸法を一定
の値とするための、フィルム側部の切断除去を行う他、
ロール状に巻回されるフィルム長さの調整を行って、た
とえば、フィルムのトータル巻回長さを1000m 、2000m
等の所定長さにするために、包装用フィルムどうしを連
結するとともに、印刷不良部分、ラミネート不良部分等
を切断除去した後のフィルム繋ぎを行うこととしてい
る。このため、たとえば、2000m 巻きの巻回フィルムに
は、多いときには、２〜３個所程度のフィルム連結部が
存在することになる。

【０００４】また、ロール状に巻回した特定長さの包装
用フィルムを包装装置に適用して被包装物の充填包装を
行う包装工程では、先に繰出し走行されているロール状
包装用フィルムの後端部分に、次に繰出し走行されるロ
ール状包装用フィルムの先端部分を連結することで、次
に繰り出される包装用フィルムを包装装置の所定経路に
通過させることとしている。

【０００５】ところで、スリッター工程でのフィルム相
互の連結は、従来、一方のフィルムの後端と、他方のフ
ィルムの先端との突き合わせ姿勢で、それらの両フィル
ムを粘着テープ等を用いて接合することにより行われて
おり、また、充填包装工程でのフィルム連結は、一方の
フィルムの後端部分に、他方のフィルムの先端部分を、
これも粘着テープ等を用いて重ね合わせ接合することに
より行われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、このように
して連結された包装用フィルムでは、それを包装装置に
適用して包装袋を製造するに際し、フィルム連結部分
で、包装用フィルムとは異質の材料からなる粘着テープ
等が、また、その粘着テープ等に加えて、包装用フィル
ムの先後の端部分の重なりが包装用フィルムの厚みの増
加をもたらすことになり、しかも、粘着テープ等に固有
の物性によって、包装装置のヒートシール刃から、包装
袋の形成に寄与するフィルム部分のシーラント層への十
分な熱の伝達が妨げられることになって、そのシーラン
ト層を、シーラント層相互の融着に十分な程度にまで速
やかに溶融させることが実質的に不可能になる。

【０００７】このため、たとえば、その包装用フィルム
をもって被包装物の連続充填包装等を行う場合、一定の
クリアランスを保って回転する、一対の回転シール刃と
しての縦ヒートシール刃および横ヒートシール刃間にフ
ィルムの連結部をそのまま通過させることがたとえ可能
であったとしても、シーラント層は、トータル厚みの増
加および粘着テープ等の存在により、ヒートシール刃の
加熱加圧作用を受けてなお、十分に熱融着することがで
きず、それ故に、包装装置内での、液体その他の被包装
物の漏出、飛散等が生じるという問題があった。そし
て、同様のことは、粘着テープ等の粘着力をもってして
は、両包装用フィルムの相互を、十分な液密性ないし気
密性をもって、包装袋に所要の強度で連結することがで
きないことを原因として、その連結部分が、包装袋の上
下方向の中間部に位置することとなる場合にもまた発生
する。

【０００８】そこで従来は、包装用フィルムの連結部分
が巻回ロールから繰出される度、および、包装装置での
フィルム連結が行われる度に、包装装置全体の、また
は、ヒートシール機能部および充填機能部等の主要部分
の機能を一時停止させ、フィルム連結部を装置の主要部
分に通過させた後に充填包装を再開することとしてお
り、しかも、その再開に当たっては、包装袋内の被包装
物の量の確認、ヒートシール位置およびシール状態の確
認、包装袋の切断位置および引裂きノッチの形成位置の
確認等を行い、これらの全てを許容範囲内に納めた後
に、装置を本格的に再稼働することとしている。それ故
に、装置全体または主要機能部分の一時停止から装置の
再稼働に至るまでに多くの時間および作業工数を必要と
し、作業能率および効率上の大きな問題があった他、こ
うした各種の確認のために、相当量の包装用フィルムお
よび被包装物の消費が余儀なくされて、材料歩留りが低
下するという問題もあった。

【０００９】これがため、この発明は、一のフィルムの
後端部分と他のフィルムの先端部分との相互連結を、粘
着テープ等の連結用資材を用いることなく行って、その
連結部分をもまたフィルムの他の部分と同様に、ヒート
シールに十分に寄与させるとともに、連結部分それ自体
のすぐれた液密性および気密性を実現し、併せて、その
連結部分にも、フィルムそれ自体に必要な引張り強度を
付与することで、たとえば包装用フィルムとして、被包
装物の充填包装作業の能率および効率を有効に高め、ま
た、材料歩留りを大きく向上させることができる、スリ
ッター工程および包装工程のいずれにも適用可能なフィ
ルム連結装置および連結方法を提供する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明の、フィルム連
結装置は、巻回ロールその他から繰出し走行中の一方の
フィルムの後端部分に、引き続いて繰出し走行される他
方のフィルムの先端部分を、熱可塑性の延伸ベースフィ
ルム層とシーラント層とを具えるそれぞれのフィルム
の、いずれか一の同種層どうしのみの融着によって連結
するものであり、フィルムの走行経路の下方に溶断シー
ル手段を配設し、その走行経路の上方側で、他方のフィ
ルムの先端部分を挟持もしくは吸着保持して溶断シール
手段の上方位置まで、一方のフィルムの走行方向に移送
する並進運動手段を設けるとともに、移送されたその先
端部分および、一方のフィルムの後端部分をともに溶断
シール手段内に吹込むブロー手段を設けたものである。

【００１１】この装置では、一方のフィルムの後端部分
および並進運動手段によって、溶断シール手段の上方位
置まで移送された他方のフィルムの先端部分のそれぞれ
を、ブロー手段の作用下で、ともに溶断シール手段内へ
吹込み、その状態で溶断シール手段を作用させて両フィ
ルムを合掌状に融着接合させるとともに、その接合部以
下を溶断除去することで、両フィルムを十分な強度をも
って連結することができ、また、連結部分に高い液密性
および気密性を付与することができる。しかも、両フィ
ルムの連結部分から、合掌状の余剰突出部を溶断除去す
ることで、フィルム厚み増加を有効に防止することがで
きる。

【００１２】従って、包装用フィルムの相互連結を、こ
の装置によって行う場合には、粘着テープ等の連結用資
材が不要であることはもちろん、スリッター工程で生じ
た連結部分であると、包装工程で生じた連結部分である
との別なく、フィルム連結部分を、包装装置に、それの
機能を何ら停止させることなく定常的に通過させること
ができ、これにより、フィルム連結部分は、フィルム厚
みの増加および連結用資材による妨げなしに、ヒートシ
ール刃による加熱加圧下に十分に熱融着されることにな
るので、その連結部分もまた、包装用フィルムの他の部
分と同様に、包装袋の製袋に十分に寄与してすぐれたヒ
ートシール強度を発揮することができる。しかも、フィ
ルム連結部分それ自体は、十分な引張強度を有すること
に加え、高い液密性および気密性をも具えるので、その
連結部分が、包装袋の上下方向の中間部分で包装袋を横
切ることがあっても、そこからの被包装物の漏出等のお
それは有効に除去されることになる。かくしてこの場合
には、被包装物の充填包装に当たっての作業能率および
効率をともに有効に高めることができ、また、包装用フ
ィルムおよび被包装物の歩留りを大きく向上させること
ができる。

【００１３】ここで、溶断シール手段を、相互に水平に
対向させて設けた一のヒータ、およびこのヒータにフィ
ルムを押圧する一のプッシャにて構成した場合には、ブ
ロー手段によるフィルムの吹込みを容易ならしめること
ができ、このことは、プッシャ機構部の全体を、ヒータ
に対して進退変位可能にした場合にとくに効果的であ
る。そして、かかる溶断シール手段の下方部分に、フィ
ルムの弛み検知センサを配設した場合には、その検知セ
ンサによる弛み検知を待って溶断シール手段を作動させ
ることで、常に確実な溶断シールを実現することができ
る。また、並進運動手段は、フィルムの先端部分を可動
ブロックに挟持するクランパと、このクランパを水平に
進退運動させるシリンダとで構成することができ、クラ
ンパによる挟持は、吸着保持に比して、少ないエネルギ
ー消費の下に作動の確実性を高めることができる。とこ
ろで、ブロー手段は、装置の特定個所に位置を固定して
設けることも可能であるが、ブロー手段それ自身および
そこからの吹き出しエアの、他の機械手段との干渉を簡
単に防止するためには、そのブロー手段を、並進運動手
段の可動ブロックに設けることが好ましい。

【００１４】かかる装置において好ましくは、両フィル
ムの相互連結の間、一方のフィルムの、所定速度での繰
出しを保証する少なくとも一個のアキュムレートロール
を設ける。これによれば、装置を、たとえば、包装用フ
ィルムのスリッター工程、包装工程等に適用する場合
に、工程の停止なしに、フィルムの連結作業を行うこと
ができる。また好ましくは、アキュムレートロールの下
流側にフィルム繰出しロールを設けて、フィルムの常時
の定常送給を確実ならしめる。

【００１５】この発明に係るフィルム連結方法は、アキ
ュムレートロールおよびフィルム繰出しロールの少なく
とも一方を設けた前記装置をもって、一方のフィルムの
後端部分と、他方のフィルムの先端部分とを相互連結す
るに当たって、一方のフィルムの繰出し走行中に、並進
運動手段のクランパによって挟持した他方のフィルムの
先端部分を、溶断シール手段の上方位置まで移送し、次
いで、アキュムレートロールを変位させて、一方のフィ
ルムの余剰分を繰出し走行させながら、その一方のフィ
ルムの後端部分および、他方のフィルムの先端部分のそ
れぞれを溶断シール手段内へ吹込み、続いて、その溶断
シール手段を作動させて両フィルムを溶断シールするも
のである。この方法では、フィルムの相互連結を、簡易
迅速に、かつ確実に行うとともに、フィルムの連結に続
く作業を中断なしに円滑に行うことができる。

【００１６】ところで、相互連結するフィルムが、熱可
塑性の延伸ベースフィルム層とシーラント層とを具える
積層フィルムである場合には、両フィルムの延伸ベース
フィルム層どうしを合掌状に融着させることができる
他、シーラント層どうしを融着させることもでき、とく
に前者によれば、連結強度を大きく高めることができ
る。ここで、それぞれのフィルムの、溶断シール手段内
への吹込みを、弛み検知センサによって検知した後に、
その溶断シール手段のヒータおよびプッシャを作動させ
る場合には、前述したように、確実な溶断シールを行う
ことができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の形態を
図面に示すところに基づいて説明する。図１は、この発
明に係る装置の実施の形態を示す正面図である。図中１
は、巻回ロールから繰出し走行中の一方のフィルム、た
とえば包装用フィルムを、２は、次に繰出し走行される
他方の包装用フィルムをそれぞれ示し、これらのフィル
ム１，２は、それぞれの支持軸３，４の回転運動に基づ
いて巻回ロールから繰り出される。図では、一方の包装
用フィルム１の繰出し位置より前方側で、そのフィルム
１の走行経路より下方側部分に溶断シール手段５を配設
する一方、その走行経路より上方側に、他方の包装用フ
ィルム２の先端部分を挟持して、溶断シール手段５の上
方位置まで水平に移送する並進運動手段６を設ける。ま
たここでは、一方の包装用フィルム１の後端部分およ
び、移送された他方の包装用フィルム２の先端部分のそ
れぞれを、溶断シール手段内に吹込むブロー手段７を並
進運動手段６に設け、そして、その溶断シール手段５の
下流側に、繰出し走行中のフィルム１に余剰分を付与し
てそれの作為的な弛みを作りだす、少なくとも一個、図
では二個のアキュムレートロール８およびフィルム繰出
しロール９を順次に配設する。

【００１８】ここで、溶断シール手段５は、図２に略線
断面図で例示するように、相互に対向する二個のブロッ
ク１１，１２の一方に設けたヒータ、たとえばインパル
スヒータ１３と、このインパルスヒータ１３にフィルム
を押圧するプッシャ１４とで構成することができ、この
プッシャ１４は、たとえば、空気のうからなるチューブ
シリンダ１５の拡縮径変形に基づいて進退駆動させるこ
とができる。また好ましくは、プロック１１，１２のい
ずれか一方、図１に示すところではブロック１２を、シ
リンダ１６をもって他方のブロック１１に接近および離
隔可能とすることで、溶断シール手段５へのフィルムの
確実なる吹込みを担保する。

【００１９】加えて、これらのブロック１１，１２の、
前記ヒータ１３およびプッシャ１４より下方側の位置
に、たとえば光電管スイッチとすることができる弛み検
知センサ１７を設け、これにより、フィルムに十分な弛
みが生じたことを検知する。

【００２０】ところで、並進運動手段６は、図１の正面
図および、図３のクランパの解放状態の要部平面図に示
すように、他方の包装用フィルム２の先端部分を可動ブ
ロック１８に挟持するクランパ１９と、このクランパ１
９を、可動ブロック１８とともに水平に進退運動させる
シリンダ、たとえばロッドレスシリンダ２０とからな
り、ここで、クランパ１９のクランプバー２１ａは、可
動ブロック１８に取付けたエアシリンダ２１b によって
開閉作動される。なお、ブロー手段７は、可動ブロック
１８に設けられて、たとえば、加圧エアを下方側へ噴出
するエア吹き出しノズルにより構成することができる。

【００２１】以上のように構成してなる装置によって、
一方の包装用フィルム１の後端部分に他方の包装用フィ
ルム２の先端部分を連結するに当たっては、はじめに、
図１に示すように、他方のフィルム２の先端部分を、並
進運動手段６のクランパ１９によって挟持し、次いで、
そのクランパ１９を、図４に示すように、ロッドレスシ
リンダ２０の作用によって、一方のフィルム１の上側
で、溶断シール手段５の上方位置まで進出変位させて、
ブロー手段７を、図２に拡大して示すところから明らか
なように、溶断シール手段５の両ブロック１１，１２の
中間部分に位置させる。

【００２２】その後は、たとえば、クランパ１９の進出
完了信号に基づいて、二個のアキュムレートロール８
を、図５に示すように、たとえば距離Ａだけ上昇変位さ
せ、このときの上昇速度を、その後の、実質的なフィル
ム連結作業における、フィルム１の走行停止を補うべ
く、フィルム１の走行速度のたとえば150 ％とする。そ
して、アキュムレートロール８のこのような上昇作動と
併せて、クランパ１９を図６に示すように解放するとと
もに、ブロー手段７を作用させて、アキュムレートロー
ル８の上昇作動によってゆとりを生じたフィルム１およ
び、他方のフィルム２の先端部分を、図７に拡大して示
すところから明らかなように、溶断シール手段５内へ吹
込み、このときの両フィルム１，２の十分なる弛みを、
弛み検知センサ１７により検知する。

【００２３】さらには、この検知に基づき、インパルス
ヒータ１３に通電を行うとともに、図８および９に示す
ように、シリンダ１６をもってブロック１２を進出変位
させ、併せて、プッシャ１４を進出させて、溶断シール
手段内へ吹込まれたフィルム１，２に溶断シールを施
す。これにより、一方の包装用フィルム１の後端部分
に、他方のフィルム２の先端部分が、十分な接合強度を
もって融着接合されるとともに、両フィルム１，２の余
剰部分は溶断除去される。従ってその後は、先に繰出し
走行されている一方のフィルム１は、繰出し走行から完
全に解放される。この一方で、このようなフィルム連結
作業の間、アキュムレートロール８を、たとえば図８に
示すように、距離Ｂにわたって、これもたとえば、フィ
ルム１の走行速度と等速度で上昇変位させて、連結フィ
ルムの繰出し遅れを補償する。その後は、溶断シール手
段５の作動を停止して、図１０および図１１に示すよう
に、ブロック１２およびプッシャ１４を後退変位させる
とともに、アキュムレートロール８を、たとえば距離Ｃ
にわたって、フィルム１の速度の４０％の速度で上昇変
位させ、これにより、新たに繰出し走行される他方のフ
ィルム２の弛みを吸収する。なお、両図中２２は、溶断
除去されたフィルム端部分を示す。

【００２４】このようにして一連のフィルム連結作業が
終了した後は、他方の包装用フィルム２が所定の速度で
繰出し走行され、また、アキュムレートロール８は、次
の連結作業に備えてその下降限位置まで下降変位され
る。

【００２５】なお、以上のようなフィルム連結は、熱可
塑性の延伸ベースフィルム層とシーラント層とを備える
積層フィルムの、延伸ベースフィルム層どうし、または
シーラント層どうしのいずれかを合掌状に融着させるこ
とにより行うことができる。ここで、積層フィルムが包
装用フィルムである場合の前者の連結は、たとえば包装
用フィルムのそれぞれの巻回ロールを、図１２(a) に示
すような姿勢として繰出すことで、図１２(b) に模式的
に示すように、延伸ベースフィルム層ｂのそれぞれを相
互融着させることにより行うことができ、また、後者の
連結は、巻回ロールを図１３(a) に示すような姿勢とし
て繰出して、図１３(b) に模式的に示すように、シーラ
ント層ｓを相互融着させることにより行うことができ
る。

【００２６】ところで、図示のフィルム連結装置は、ス
リッター工程に適用できる他、充填包装工程にも適用す
ることができ、たとえば、後者の場合には、図１４に例
示するように、自動充填装置３１に前述したフィルム連
結装置３２を付設することができる。ここでは、フィル
ム連結装置３２を経て、好ましくは自動的に連結されて
繰出しロール９から繰出された包装用フィルム３３は、
自動充填装置３１に設けた複数本のガイドロール３４を
通過後に、幅方向に２つ折りにされた姿勢で、縦ヒート
シールロール３５の縦ヒートシール刃でほぼ筒状にヒー
トシールされ、そして、たとえば被包装物の連続的な充
填下での、横ヒートシールロール３６の横ヒートシール
刃による夾雑物シールによって、被包装物を包装した連
続包装袋３７とされる。

【００２７】

【発明の効果】かくして、この発明によれば、フィルム
の相互連結を、粘着テープ等の連結用資材を用いること
なく、また、フィルム端部分の相互の重なり合いなし
に、たとえば自動的に行って、その連結部にすぐれた液
密性および気密性を付与するとともに、高い連結強度を
付与することができ、しかも、フィルム連結部分を他の
フィルム部分と同様のヒートシールに供することができ
るので、この発明に係る装置および方法を、たとえば包
装用フィルムのスリッター工程および包装工程のいずれ
に適用した場合にあっても、フィルム連結部がヒートシ
ール刃等に達する度毎の装置等の一次停止が不要とな
り、包装作業能率および効率を高めるとともに、材料歩
留りを大きく向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る装置の実施の形態を示す正面図
である。

【図２】溶断シール手段を示す略線断面図である。

【図３】クランパの解放状態の要部平面図である。

【図４】クランパの進出変位状態を示す正面図である。

【図５】アキュムレートロールの上昇変位状態を示す正
面図である。

【図６】ブロー手段の作用状態を示す正面図である。

【図７】フィルムの溶断シール手段への吹込み状態を示
す略線断面図である。

【図８】溶断シール手段の作用状態を示す正面図であ
る。

【図９】溶断シール手段の作用状態を示す拡大略線断面
図である。

【図１０】溶断シール手段の作用の終了状態を示す正面
図である。

【図１１】溶断シール手段の作用の終了状態を示す拡大
略線断面図である。

【図１２】積層フィルムの延伸ベースフィルム層どうし
を融着させる場合の説明図である。

【図１３】積層フィルムのシーラント層どうしを融着さ
せる場合の説明図である。

【図１４】この発明に係る装置の、自動充填装置への適
用例を示す正面図である。

【符号の説明】

１，２ 包装用フィルム ３，４ 支持軸 ５ 溶断シール手段 ６ 並進運動手段 ７ ブロー手段 ８ アキュムレートロール ９ 繰出しロール １１，１２ プロック １３ インパルスヒータ １４ プッシャ １５ チューブシリンダ １６ シリンダ １７ 弛み検知センサ １８ 可動ブロック １９ クランパ ２０ ロッドレスシリンダ ２１ａ クランプバー ２１ｂ エアシリンダ ２２ フィルム端部分 ３１ 自動充填装置 ３２ フィルム連結装置 ３３ 包装用フィルム ３４ ガイドロール ３５ 縦ヒートシールロール ３６ 横ヒートシールロール ３７ 連続包装袋

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 繰出し走行中の一方のフィルムの後端部
   分に、引き続いて繰出し走行される他方のフィルムの先
   端部分を、熱可塑性の延伸ベースフィルム層とシーラン
   ト層とを具えるそれぞれのフィルムの、いずれか一の同
   種層どうしのみの融着によって連結する装置であって、 フィルムの走行経路の下方に溶断シール手段を配設し、
   その走行経路の上方側で、他方のフィルムの先端部分を
   挟持もしくは吸着保持して溶断シール手段の上方位置ま
   で、一方のフィルムの走行方向に移送する並進運動手段
   を設けるとともに、移送されたその先端部分および、一
   方のフィルムの後端部分をともに溶断シール手段内に吹
   込むブロー手段を設けてなるフィルム連結装置。
2. 【請求項２】 溶断シール手段を、相互に水平に対向さ
   せて設けた、一のヒータおよびこのヒータにフィルムを
   押圧する一のプッシャにて構成してなる請求項１に記載
   のフィルム連結装置。
3. 【請求項３】 溶断シール手段に、フィルムの弛み検知
   センサを配設してなる請求項１もしくは２に記載のフィ
   ルム連結装置。
4. 【請求項４】 並進運動手段を、フィルムの先端部分を
   可動ブロックに挟持するクランパと、このクランパを進
   退運動させるシリンダとで構成してなる請求項１〜３の
   いずれかに記載のフィルム連結装置。
5. 【請求項５】 ブロー手段を、可動ブロックに設けたエ
   ア吹き出しノズルにより構成してなる請求項４に記載の
   フィルム連結装置。
6. 【請求項６】 両フィルムの相互連結の間、一方のフィ
   ルムの、所定速度での繰出しを保証する少なくとも一個
   のアキュムレートロールを設けてなる請求項１〜５のい
   ずれかに記載のフィルム連結装置。
7. 【請求項７】 アキュムレートロールの下流側にフィル
   ム繰出しロールを設けてなる請求項６に記載のフィルム
   連結装置。
8. 【請求項８】 請求項６もしくは７に記載の装置をもっ
   て、一方のフィルムの後端部分と、他方のフィルムの先
   端部分とを相互連結するに当たり、 一方のフィルムの繰出し走行中に、並進運動手段のクラ
   ンパによって挟持した他方のフィルムの先端部分を、溶
   断シール手段の上方位置まで移送し、次いで、アキュム
   レートロールを変位させて、一方のフィルムの余剰分を
   繰出し走行させながら、その一方のフィルムの後端部分
   および、他方のフィルムの先端部分のそれぞれを溶断シ
   ール手段内へ吹込み、続いて、その溶断シール手段を作
   動させて両フィルムを溶断シールするフィルム連結方
   法。
9. 【請求項９】 それぞれのフィルムの、溶断シール手段
   内への吹込みを、弛み検知センサによって検知した後、
   その溶断シール手段のヒータおよびプッシャを作動させ
   る請求項８に記載のフィルム連結方法。