JP4360751B2

JP4360751B2 - 製袋充填包装機の縦シール装置

Info

Publication number: JP4360751B2
Application number: JP2000387447A
Authority: JP
Inventors: 達夫井上; 清高木
Original assignee: Tokyo Automatic Machinery Works Ltd
Current assignee: Tokyo Automatic Machinery Works Ltd
Priority date: 2000-12-20
Filing date: 2000-12-20
Publication date: 2009-11-11
Anticipated expiration: 2020-12-20
Also published as: JP2002193215A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一方向に包材を繰り出す過程にて、包材の両側縁を重ね合わせて得た側縁重ね部を加熱溶着、つまり、ヒートシールする製袋充填包装の縦シール装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の製袋充填包装機の縦シール装置は例えば、特公平6-76086号公報及び特開平9-104405号公報に開示されている。前者の縦シール装置は、包材の繰り出し経路に配置され、包材の側縁重ね部を挟持する一対のバーヒータと、これらバーヒータの下流側に隣接したプレスヒートローラとを備え、バーヒータは側縁重ね部を予備加熱し、この後、プレスヒートローラは側縁重ね部を圧着加熱してヒートシールする。
【０００３】
一方、後者の縦シール装置は、前記バーヒータの代わりに一対のスチール製ヒートバンドを備えており、これらヒートバンドは包材の繰り出しに同期して走行する。
また、特公平7-37253号公報及び特開平10-194217号公報は包材の側縁重ね部に熱風を吹き付け、この熱風により側縁重ね部を加熱溶着する縦シール装置をそれぞれ開示している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述した予備加熱方式の縦シール装置（特公平6-76086号公報及び特開平9-104405号公報）は、バーヒータやヒータバンドに一定以上の長さが必要であり、しかも、これら下流にプレスヒートローラが配置されるため、装置全体が大形化し、且つ、その構造が複雑なものとなる。
【０００５】
また、バーヒータやヒータバンド、そして、プレスヒートローラは包材の側縁重ね部を強く挟持するため、その挟持圧により包材のシーラント剤が側縁重ね部からはみ出してしまい、このはみ出したシーラント剤が横シール装置のヒータブロックに付着し、そのメンテナンスに手間がかかるという問題もある。
さらに、バーヒータに比べてヒータバンドは、包材の繰り出し抵抗を減少させるために、包材の繰り出し速度、つまり、その包装速度の高速化に寄与するものの、しかしながら、ヒータバンドは耐久性に劣り、ランニングコストを増加させる。
【０００６】
一方、熱風式の縦シール装置（特公平7-37253号公報及び特開平10-194217号公報）にあってはその熱風が包材の繰り出しに大きな抵抗となることはなく、予備加熱方式の縦シール装置に比べて、その包装速度の高速化を図る上で有利となる。
しかしながら、熱風方式の縦シール装置は、側縁重ね部の加熱溶着のために余りにも多量な熱風を必要とするためにエネルギ損失が大であり、また、側縁重ね部での包材の密着が不安定になるため、ヒートシール、つまり、縦シール後、側縁重ね部に気泡が残留してシール斑が発生し、その密封性が劣る。
【０００７】
本発明は上述の事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、簡単な構成にして小形化を図れ、また、側縁重ね部の密封性を高める一方、そのメンテナンス性にも優れた製袋充填包装機の縦シール装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の製袋充填包装機の縦シール装置（請求項１）は、包材の加熱溶着すべき側縁重ね部に対し、その両側に配置された一対のヒータブロックと、これらヒータブロックにそれぞれ設けられ、包材の繰り出し方向に延びるとともに側縁重ね部の厚みよりも僅かに広い間隔を存して離間対向し、側縁重ね部の通過を許容する一対の加熱面と、一方の加熱面に形成され、包材の繰り出し方向に沿い且つ側縁重ね部の外縁に向けて斜め方向に延びる溝と、他方の加熱面に形成され、前記溝に沿って延びてその加熱面の全幅を横断するとともに、溝の内面との間に側縁重ね部の厚みよりも僅かに広い間隔を残して溝内に突出し、側縁重ね部を部分的に押し込む突条とを備えている。
【０００９】
上述の縦シール装置によれば、包材の繰り出しに伴い、その側縁重ね部が一対の加熱面を通過する際、側縁重ね部は各加熱面からの熱を受けて加熱溶着される。
ここで、他方の加熱面の突条は一方の加熱面の溝内に突出した状態にあるので、側縁重ね部が一対の加熱面間に進入すると、側縁重ね部は溝内に部分的に押し込められて断面波状に変形され、溝の開口両側縁及び突条の先端のみにて積極的に支持される。したがって、側縁重ね部は溝の開口両側縁や突条の先端と接触する部位が加熱面からの熱伝達による加熱を受けて溶着され、一方、開口両側縁や突条先端に対して積極的に接触しない部位は加熱面からの輻射熱を受けて加熱される。
【００１０】
さらに、前述した突条及び溝は包材の繰り出し方向に沿い側縁重ね部の外縁に向けて斜め方向に延び、且つ、加熱面の全幅を横断して延びているので、側縁重ね部は溝の開口両側縁及び突条の先端により、その外縁に向かう所定の張力を受けた状態で加熱面の全幅に亘る加熱溶着を受けるとともに、その外縁に向けて扱かれることになる。したがって、側縁重ね部内の気泡が側縁重ね部の外縁に向けて押し出され、加熱溶着後、つまり、縦シール後の側縁重ね部に気泡が残留することはない。
【００１１】
さらにまた、包材の側縁重ね部は一対の加熱面間にて挟持されることはないので、これら加熱面、すなわち、溝の開口両側縁及び突条の先端は包材の繰り出しに対して大きな抵抗とはならず、包材の側縁重ね部は一対の加熱面間を円滑に通過する。
なお、溝の開口両側縁及び突条の先端は側縁重ね部の摺動抵抗を減少させ、かつ耐摩耗性に優れた被膜で覆われているのが好ましい。
【００１２】
前述した溝と突条との組合せは包材の繰り出し方向に隣接して複数備えることもでき、この場合、これら組合せのうち少なくとも１つの突条が加熱面の全幅を横断していればよい（請求項２）。このような縦シール装置によれば、側縁重ね部は各組の溝及び突条により繰り返して加熱溶着を受け、側縁重ね部に密封性の高いシール面を形成する。
【００１３】
また、縦シール装置は、包材の繰り出し方向でみて一対のヒータブロックの両側にそれぞれ一対ずつのピンチローラを設け、これらピンチローラにより側縁重ね部の走行を案内するようにしてもよい（請求項３）。このような縦シール装置によれば、包材の厚みが薄く、その側縁重ね部の腰が弱くても、上下一対ずつのピンチローラは一対の加熱面間に側縁重ね部を安定して導く。
【００１４】
さらに、縦シール装置は包材の繰り出し方向でみて、少なくとも下流側に位置する一対のピンチローラを包材の繰り出しに同期して回転させる駆動源をさらに含むことができる（請求項４）。この場合、下流側の一対のピンチローラは包材の繰り出しローラとしても兼用可能となる。
なお、下流側の一対のピンチローラは、上流側の一対のピンチローラに比べて側縁重ね部に対する摩擦係数の高い周面を有しているのが好ましく、これにより、側縁重ね部はその繰り出し方向に張力を受け、良好なシール面の形成に役立つ。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は製袋充填包装機として、縦形製袋充填包装機の一例を示す。
図１の包装機は、垂直に延びる製袋チューブ２を備え、製袋チューブ２の上端にホッパ４が備えられている。ホッパ４は公知のように計量器及びシャッタを介して物品の供給を受け、その物品を製袋チューブ２内に投入する。
【００１６】
製袋チューブ２はホッパ４の直下にフォーマ６を備え、フォーマ６は製袋チューブ２の上端部を囲んでいる。フォーマ６には包材ロールＲからの包材Ｆが導かれており、包材Ｆはフォーマ６を通過する際、製袋チューブ２を外側から包み込む円筒状に成形し、これにより、製袋チューブ２に沿って下方に延びる包材チューブＦＴが形成される。ここで、包材Ｆはプラスチックフィルムの基材に熱溶融性のシーラント剤を塗布して得られたものであり、その厚みは９２μｍ程度の薄いものである。
【００１７】
フォーマ６の直下には一対の側縁ガイド（図示しない）が配置されており、これら側縁ガイドは包材Ｆの両側縁が通過する際、その両側縁をフィンシール（合掌貼り）の形態にして重ね合わせ、包材チューブＦＴに側縁重ね部Ｅを形成する。
さらに、側縁ガイドの下方には縦シール装置８が配置されており、図１中、縦シール装置８は片側のヒータブロックとして示されている。包材チューブＦＴの繰り出しに伴い、縦シール装置８は後述するように側縁重ね部Ｅを両側から加熱溶着つまりヒートシールし、側縁重ね部Ｅに連続して縦シールを形成し、これにより、包材チューブＦＴは完全な円筒状となる。
【００１８】
一方、包材チューブＦＴの繰り出しは繰り出し装置１０によってなされ、繰り出し装置１０は一対のサクションベルト１２を備えている。これらサクションベルト１２は製袋チューブ２を両側から挟むようにして配置され、製袋チューブ２に沿って延びている。各サクションベルト１２が一方向に走行されると、これらフィードユニット１０は包材チューブＦＴを吸着しながら下方に繰り出し、そして、この繰り出しに伴い、包材Ｆはフォーマ６にて包材チューブＦＴに連続的に成形される。
【００１９】
製袋チューブ２の下方には横シール装置１４が配置されており、横シール装置１４は一対のヒータブロック１６を備えている。これらヒータブロック１６は包材チューブＦＴの繰り出し経路を挟んで配置され、互いに接離する方向及び上下方向のそれぞれに移動可能、つまり、図１中矢印で示されるブロックモーションを実行可能である。また、一方のヒータブロック１６は他方のヒータブロック１６に対して突没する切断刃を内蔵し、他方のヒータブロック１６には切断刃を受け入れ可能な溝が形成されている。
【００２０】
なお、製袋チューブ２の下端からは一対の拡開フィン１８が延び、これら拡開フィン１８は製袋チューブ２から下方に繰り出される包材チューブＦＴを扁平な円筒状に変形させる。
製袋チューブ２から包材チューブＦＴが所定長さだけ繰り出されると、横シール装置１４の一対のヒータブロック１６は互いに接近する方向に移動しながら下方に下降し始め、その下降速度が包材チューブＦＴの繰り出し速度に一致したとき包材チューブＦＴを両側から挟み付け、包材チューブＦＴとともに下降する。このような下降過程にて、一対のヒータブロック１６は包材チューブＦＴをその両側から加熱溶着つまりヒートシールし、包材チューブＦＴに横シールを形成し、そして、この横シールの完了後、一方のヒータブロック１６が他方のヒータブロック１６内に切断刃が突出し、横シールの中央から包材チューブＦＴを切断する。この後、一対のヒータブロック１６は互いに離れる方向に移動しながら上昇し始め、そして、前述の接近及び下降動作を繰り返す。
【００２１】
包材チューブＦＴの連続繰り出し中、一対のヒータブロック１６が前述したブロックモーションを繰り返して実行すると、包材チューブＦＴは所定の繰り出し長さ毎に切断されて、個々のパックＰが連続的に製造される。一方、包材チューブＦＴの横シール及び切断と交互にして、前述した製袋チューブ２内、つまり、包材チューブＦＴ内への物品の投入が実施され、これにより、個々のパックＰ内に物品が充填されることになる。
【００２２】
図２は、前述した縦シール装置８を詳細に示している。
縦シール装置８は固定サイドプレート１８を備えている。固定サイドプレート１８は製袋チューブ２に沿って延び、包装機のフレーム（図示しない）側に固定されている。固定サイドプレート１８の上端及び下端からはブラケット２０R，２１Rが前述した側縁重ね部Ｅの走行経路Ｌに向けて突出し、これらブラケット２０R，２１Rにローラ２２R，２４Rが回転自在に軸支されている。図２から明かなように上下のローラ２２R，２４Rはその外周面が側縁重ね部Ｅの走行経路Ｌに接するようにして位置付けられている。
【００２３】
ここで、下側のローラ２４Rは上側のローラ２２Rに比べて摩擦係数が高い外周面を有し、具体的には図３に示されるようにローラ２４Rはその外周面がシリコーンゴム層２６により形成されている。また、図３に示されるようにローラ２４Rの外周面に複数の周溝２８を設け、その外周面を断面波状に形成してもよい。
一方、図２に示されるように固定サイドプレート１８はその下端部にモータホルダ３０をさらに備えている。モータホルダ３０はブラケット２１Rとは反対側に突出し、モータホルダ３０にサーボモータ３２が取り付けられている。サーボモータ３２の出力軸及びローラ２４Rのローラ軸にはそれぞれプーリ３４，３６が取り付けられ、これらプーリ３４，３６はベルト３８を介して相互に接続されている。したがって、サーボモータ３０が駆動されると、ローラ２４Rは一方向に回転され、その周速は包材チューブＦＴの繰り出し速度、つまり、その側縁重ね部Ｅの走行速度に一致されている。
【００２４】
さらに、固定サイドプレート１８には支持アーム４０が上下に取り付けられており、これら支持アーム４０はローラ２２R，２４R間に配置され、側縁重ね部Ｅの走行経路Ｌに向けて水平に突出している。
支持アーム４０の先端には固定ヒータブロック４２Rが調整ねじ４４を介して取り付けられている。固定ヒータブロック４２Rは側縁重ね部Ｅの走行経路Ｌに沿い、ローラ２２R，２４R間に亘って延びている。調整ねじ４４は走行経路Ｌに対する離間距離を調整可能である。具体的には、固定ヒータブロック４２Rは、支持アーム４０に対し水平方向に移動自在に支持され、調整ねじ４４の締付けにより所望の位置に固定可能となっている。
【００２５】
一方、側縁重ね部Ｅの走行経路Ｌを挟み、固定サイドプレート１８の反対側には可動サイドプレート４６が配置され、可動サイドプレート４６は固定サイドプレート１８と平行にして製袋チューブ２に沿って延びている。
可動サイドプレート４６には前述の固定ヒータブロック４２Rと同様にして可動ヒータブロック４２Lが取り付けられている。すなわち、可動サイドプレート４６もまた上下の支持アーム４０を有し、これら支持アーム４０に調整ねじ４４を介して可動ヒータブロック４２Lが取り付けられている。なお、可動ヒータブロック４２L側の上下の支持アーム４０は、固定ヒータブロック４２R側の対応する上下の支持アーム４０と同一の高さレベルに位置付けられている。
【００２６】
また、図２から明らかなように可動ヒータブロック４２Lは走行経路Ｌを挟んで固定ヒータブロック４２Rに対し平行に離間対向し、図２に示す休止位置に可動ヒータブロック４２Lがあるとき、可動及び固定ヒータブロック４２L，４２R間には所定の間隔Ｄが確保されている。
さらに、可動サイドプレート４６には可動ブロック４８が備えられ、可動ブロック４８は上下の支持アーム４０間に可動サイドプレート４６に取り付けられている。可動ブロック４８は上下一対の水平なガイドロッド５０に摺動自在に支持され、これらガイドロッド５０は固定サイドプレート１８から延びている。より詳しくは、ガイドロッド５０は固定サイドプレート１８を貫通し、その一端が取り付け板５２を介して固定サイドプレート１８に支持されている。
【００２７】
取り付け板５２にはエアシリンダ５４が取り付けられており、エアシリンダ５４のピストンロッド５６は取り付け板５２及び固定サイドプレート１８を貫通し、そして、コネクタ５８を介して可動ブロック４８に連結されている。したがって、図示の状態からエアシリンダ５４が収縮されると、エアシリンダ５４は可動ブロック４８及び可動サイドプレート４６を介し、可動ヒータブロック４２Lを休止位置から側縁重ね部Ｅの走行経路Ｌ側の作動位置に向けて引き付け、そして、この作動位置に可動ヒータブロック４２Lが位置付けられたとき、可動及び固定ヒータブロック４２L，４２R間に所定のギャップが確保される。ここで、このギャップは側縁重ね部Ｅの厚みよりも若干大きく確保されている。
【００２８】
さらに、製袋チューブ２に対して可動サイドプレート４６の外側には固定板６０が配置されている。固定板６０は製袋チューブ２に沿って延び、前述した包装機のフレームに固定されている。
固定板６０からは可動サイドプレート４６に向けて上下のスペーサロッド６２が延び、これらスペーサロッド６２の先端からはガイドロッド６４がそれぞれ水平に突出されている。
【００２９】
上下のガイドロッド６４には可動プレート６６が摺動自在に取り付けられており、可動プレート６６は製袋チューブ２に沿って延びている。可動プレート６６の上下端には、前述したローラ２２R，２４Rと同様なローラ２２L，２４Lが同様にして取り付けられている。つまり、ローラ２２L，２４Lはブラケット２０L，２１Lを介して軸支されている。
【００３０】
また、下側のローラ２４Lもまた前述したローラ２４Rと同様に回転可能であり、それ故、可動プレート６６の下端部にもローラ２４R側での場合と同様にモータホルダ３０を介してサーボモータ３２が支持され、そして、このサーボモータ３２とローラ２４Rとの間はプーリ３４，３６及びベルト３８を介して接続されている。
【００３１】
さらに、固定板６０にはエアシリンダ６８が取り付けられており、エアシリンダ６８のピストンロッド７０はコネクタ７２を介して可動プレート６６に連結されている。したがって、図示の状態からエアシリンダ６８が伸張されると、可動プレート６６は図示の休止位置から側縁重ね部Ｅの走行経路Ｌに向けて移動し、これにより、上下のローラ２２L，２４Lは対応するローラ２２R，２４Rに対して転接することができ、ローラ２２L，２２R及びローラ２４L，２４Rはそれぞれ対をなすピンチローラを構成する。
【００３２】
図４に示されるように、前述した固定及び可動ヒータブロック４２R，４２Lは、ブロック本体７４R，７４Lと、これらブロック本体７４（即ち、７４R，７４L）に取り付けられたチップバー７６R，７６Lとからなり、各ブロック本体７４に棒状の電熱ヒータ７８及びサーモカップル８０がそれぞれ内蔵されている。
図４から明かなように、チップバー７６R，７６Lは互いに対向する加熱面８２R，８２Lをそれぞれ有しており、これら加熱面８２R，８２Lが側縁重ね部Ｅの走行経路Ｌに沿って延びている。より詳しくは、一方の加熱面８２Rは走行経路Ｌ上に位置付けられ、他方の加熱面８２Lは図示の休止位置にあるとき、前記間隔Ｄを存して加熱面８２Rから平行に離間している。
【００３３】
図５（ａ）に示されるように加熱面８２Lには例えば４本の溝８４が形成されており、これら溝８４は加熱面８２Lの長手方向、つまり、側縁重ね部Ｅの走行経路Ｌに沿い且つ所定の角度を存して斜め方向に延びている。より詳しくは、各溝８４は、走行経路Ｌでみて、その生滅を順次繰り返すように形成されており、そして、走行経路Ｌを下方に進むにしたがい製袋チューブ２から離れる方向に傾斜している。
【００３４】
一方、図５（ｂ）に示されるように加熱面８２Rには４本の突条８６が形成されており、これら突条８６もまた加熱面８２Rの長手方向（側縁重ね部Ｅの走行経路Ｌ）に沿い且つ斜め方向に延びている。すなわち、図６（ａ），（ｂ）から明らかなように加熱面８２Rの各突条８６は、加熱面８２Lの対応する溝８４と対向して延び、前述したように可動ヒータブロック４２Lが休止位置から作動位置に移動されたとき、加熱面８２Rの各突条８６は加熱面８２Lの対応する溝８４内に僅かに突出した状態で、その溝８４内の中央を延びることができる。
【００３５】
そして、図５（ｂ）から明らかなように加熱面８２Rの長手方向でみて、中央に位置する２本の突条８６は加熱面８２Rの全幅を完全に横断して延びている。
図７は可動ヒータブロック４２Lが作動位置にあり、そして、可動及び固定ヒータブロック４２L，４２R間、つまり、加熱面８２L、８２R間を通じて包材チューブＦＴの側縁重ね部Ｅが通過している状態を拡大して示している。
【００３６】
図７から明らかなように溝８４内に突条８６が僅かに突出することにより、側縁重ね部Ｅは突条８６により溝８４内に押し込められ、これにより、側縁重ね部Ｅは横断面でみて波状に変形される。つまり、側縁重ね部Ｅは突条８６の先端及び溝８４の開口両側縁にて積極的に支持されることで、波状に変形されている。
より詳しくは、可動ヒータブロック４２Lが作動位置にあるとき、図７から明らかなように加熱面８２L，８２R間のギャップＧは側縁重ね部Ｅの厚みＴ（０．１８４mm）よりも若干広く、例えば０．３mm程度に設定されている。したがって、側縁重ね部Ｅは一方の加熱面８２から微小ギャップＭＧ（＝Ｇ−Ｔ）以上に離れることはない。
【００３７】
ここで、微小ギャップＭＧは加熱面８２からの輻射熱を側縁重ね部Ｅに十分に加えることができる程度に設定されるものであり、この設定に際し、側縁重ね部Ｅの材質やシール速度、そして、加熱面８２L，８２Rからの輻射熱強度が考慮されることは言うまでもない。
一方、加熱面８２L，８２Rの全幅ＷH、溝８４の幅ＷG、突条８６の幅ＷRは例えば６．８mm、３．２mm、１．８mmにそれぞれ設定され、溝８４の深さＤG及び突条８６の高さＨRは例えば０．５mmに設定されている。
【００３８】
そして、溝８４内に突条８６が突出したとき、突条８６の突出深さＸは例えば０．２mmに設定され、これにより、溝８４内の側縁重ね部Ｅの部位と溝８４の底との間に微少ギャップＭＧと同様な程度の微小ギャップＭＧが確保されるようになっている。
また、溝８４の溝幅ＷGは突条８６の幅ＷRよりも十分に広いことから、溝８４の内側壁と突条８６の外側壁との間にも側縁重ね部Ｅの厚みＴよりも十分に広い間隔が確保され、溝８４と突条８６との間にて側縁重ね部Ｅが挟持されることははない。
【００３９】
また、図７に示されるように加熱面８２L，８２Rは側縁重ね部Ｅに対して、その摩擦係数が小さく、かつ耐摩耗性に優れた導電性の梨地硬質クロムメッキ層８８により覆われている。より詳しくは、梨地硬質クロムメッキ層８８は、加熱面８２L，８２Rをサンドブラスト処理した後、これら加熱面８２に硬質クロムメッキを施して得られ、その表面は僅かな凹凸状の祖面となっている。これにより、梨地硬質クロムメッキ層８８は包材チューブＦＴの側縁重ね部Ｅに必要最少限の摺動抵抗を付与することができる。
【００４０】
なお、側縁重ね部Ｅはその外縁が加熱面８２L、８２Rから僅かに突出する幅を有している。
次に、図８を参照して縦シール装置８つまり可動及び固定ヒータブロック４２L，４２Rの作用を説明する。図８は、可動ヒータブロック４２Lが作動位置にあるとき、固定ヒータブック４２Rをその突条８６の位置にて側縁重ね部Ｅの走行経路Ｌに沿って断面し、そして、固定ヒータブロック４２R側から側縁重ね部Ｅを見た状態を示している。
【００４１】
図８から明らかなように突条８６は加熱面８２の全幅を横断するようにして斜め方向に傾斜し、そして、その先端は側縁重ね部Ｅを加熱面８２Lの溝８４内に部分的に押込むようにして波状に変形させる。
このような状態で、包材チューブＦＴの繰り出しに伴い、その側縁重ね部Ｅが加熱面８２L，８２R間を通過する際、側縁重ね部Ｅは加熱面８２L，８２Rの両方から熱を受け、加熱溶着つまりヒートシールされる。
【００４２】
より詳しくは、側縁重ね部Ｅは前述したように溝８４の開口両側縁及び突条８６の先端にて積極的に支持されることから、側縁重ね部Ｅの支持部位が溝８４の開口両側縁及び突条８６の先端から熱伝達を受けてヒートシールされる。このとき、側縁重ね部Ｅにおける支持部位以外の他の部位に関しては、加熱面８２L，８２Rに接触していれば、その部位は加熱面から同様に熱伝達を受けて加熱され、また、加熱面８２L，８２Rから離れていても、その部位は加熱面からの輻射熱により加熱されることになり、溝８４の開口両側縁及び突条８６の先端による側縁重ね部Ｅのヒートシールを促進させる。
【００４３】
しかも、溝８４と突条８６との組合せが複数設けられているので、側縁重ね部Ｅのヒートシールを効率良く行えることから、加熱面８２の長さ、つまり、ヒータブロック４２の長さを短くすることができ、エネルギ効率が高く小形の縦シール装置８が得られる。
また、突条８６の先端による側縁重ね部Ｅの押し込みは溝８４内に位置する側縁重ね部Ｅの部位に張力を付与することから、側縁重ね部Ｅは溝８４の開口両側縁及び突条８６の先端に良好に密着し、そのヒートシールが安定して実施されることになる。
【００４４】
さらに、突条８６は側縁重ね部Ｅを単に波状に変形させるのみならず、その加熱面８２Rの長手方向に傾斜しており、しかも、加熱面８２L，８２Rが前述した梨地硬質クロムメッキ層８８により覆われていることから、突条８６は側縁重ね部Ｅに適度な摺動抵抗を付与することになる。
それゆえ、突条８６は、加熱面８２L，８２R間を通過する側縁重ね部Ｅを確実に扱くことができ、そして、突条８６のうちの少なくとも１つは加熱面８２の全幅を横断しているので、たとえ側縁重ね部Ｅ内に気泡が存在しても、その気泡は突条８６による扱き作用を受けることで、側縁重ね部Ｅの外縁に向けて押し出され、そして、その外縁から確実に排出される。この結果、加熱面８２L，８２R間を通過した側縁重ね部Ｅのヒートシール面、つまり、包材チューブＦＴの縦シール面に気泡が残留することはなく、綺麗な縦シール面が得られる。
【００４５】
さらにまた、前述の説明から明かなように側縁重ね部Ｅは加熱面８２L，８２R間にて挟持されることはないので、これら加熱面８２L，８２Rが側縁重ね部Ｅの通過に対して大きな通過抵抗となることはない。このことは側縁重ね部Ｅの走行速度、つまり、包材チューブＦＴにおける繰り出し速度の高速化が可能となることを意味し、ひいては包装機における包装速度の高速化、すなわち、パックＰの生産性向上が図られる。
【００４６】
前述したように加熱面８２L，８２Rは梨地硬質クロムメッキ層８８により覆われているので、側縁重ね部Ｅに対する溝８４の開口両側縁及び突条８６の先端の接触抵抗を適度に抑制でき、しかも、梨地硬質クロムメッキ層８８は導電性を有することから、側縁重ね部Ｅとの接触により加熱面８２L，８２Rに静電気が帯電したり、その帯電に起因した放電が発生することはない。
【００４７】
ここで、上述の接触抵抗は、図８中に示すように溝８４及び突条８６の傾斜角θによっても大きく変動することになるが、側縁重ね部Ｅに前述した適度な摺動抵抗を付与し、かつ包材チューブＦＴの安定した走行を確保するうえでは、傾斜角θは３°前後が望ましい。このような傾斜角θであれば、突条８６は側縁重ね部Ｅに手前側、つまり、その外縁側に向けて適度に引っ張るような引っ張り力を付与するので、包材チューブＦＴは製袋チューブ２に密着しながら安定して走行し、この結果、パックＰの幅寸法を安定して維持しつ縦シールが可能となる。
【００４８】
また、前述したように側縁重ね部Ｅは加熱面８２L，８２R間にて挟持されることはないので、側縁重ね部Ｅの外縁から包材Ｆのシーラント剤がはみ出るようなこともなく、はみ出したシーラント剤が横シール装置１４のヒータブロック１６に付着することもない。それ故、このようなシーラント剤の付着を除去する作業が不要となるので、包装機のメンテナンスは簡単となる。
【００４９】
一方、側縁重ね部Ｅが縦シールされる際、前述した可動プレート６６もまたその休止位置から作動位置に移動させておくこともできる。この場合、側縁重ね部Ｅは、上下一対ずつのピンチローラ２２，２４間にて挟持された状態で、加熱面８２L，８２R間を通過することになる。このように８２L，８２Rの上下にて、側縁重ね部Ｅが一対ずつのピンチローラ２２，２４により、その走行が案内されると、包材Ｆの厚みが薄く、その側縁重ね部Ｅの腰が弱い場合にも、側縁重ね部Ｅは加熱面８２L，８２R間を確実に直進させることができ、その縦シールを安定して形成可能となる。
【００５０】
また、下側のピンチローラ２４は包材チューブＦＴの繰り出しに同期して回転され、しかも、その外周面の摩擦係数は上側のピンチローラ２２の外周面によりも大であるので、ピンチローラ２４の回転は側縁重ね部Ｅを下方に向けて引っ張ることになり、このような側縁重ね部Ｅへの張力の付与は縦シールの安定した形成に大きく寄与する。なお、ピンチローラ２４の外周面が前述したような断面波状に形成されていれば、ピンチローラ２４L，２４Rは側縁重ね部Ｅに噛み込むことになり、その縦シール面に縦皺が形成されることになる。
【００５１】
本発明は、上述の実施形態に制約されるものではなく種々の変形が可能である。
例えば、加熱面８２L，８２Rは複数ずつの溝８４及び突条８６を有するものに限らず、図９に示されるように１個ずつの溝８４及び突条８６を有するものであってもよいが、この場合、その突条８６は加熱面８２の全幅を横断するように傾斜していなければならない。
【００５２】
また、加熱面８２Lに突条８６を形成し、加熱面８２Rに溝８４を形成するようにしてもよい。
さらに、前述した上側のピンチローラ２２もまた、下側のピンチローラ２４と同様に包材チューブＦＴの繰り出しに同期して回転されるものであってもよい。この場合、図１０に示されるようにピンチローラ２２，２４のローラ軸にプーリ９０をそれぞれ取り付け、そして、これらプーリ９０間を丸ベルト９２により接続すればよい。
【００５３】
さらにまた、本発明は、包材チューブＦＴが連続して繰り出される縦形製袋充填包装機に適用したが、包材チューブＦＴの繰り出しを間欠的に行う包装機であっもよいし、また、縦形に限らず横型製袋充填包装機にも同様にして適用可能である。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の製袋充填包装機の縦シール装置（請求項１）によれば、一対のヒータブロックの加熱面に溝及び突条をそれぞれ形成するだけの簡単な構成であるので、その小形化が図れるばかりでなく、包材チューブの側縁重ね部に気泡を残留させることなく良好な縦シールを形成できる。また、一対の加熱面は側縁重ね部を挟持することはないので、包材の繰り出し速度の高速化が図られるばかりでなく、縦シール時、包材のシーラント剤がはみ出すこともないので、そのメンテナンス性にも優れる。
【００５５】
また、溝及び突条の組合せが複数形成されていれば（請求項２）、側縁重ね部を良好に加熱することができ、そして、包材の繰り出し方向でみて一対の加熱面の上流側及び下流側に一対ずつのピンチローラが配置されていれば（請求項３，４）、薄い包材に対しても、その側縁重ね部に良好な縦シールを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】縦形製袋充填包装機の概略図である。
【図２】図１の縦シール装置の詳細図である。
【図３】図２の下側のローラを一部破断して示した側面図である。
【図４】図２のヒータブロックの一部破断して示した平面図である。
【図５】一対の加熱面を示した図である。
【図６】（ａ）は図５（ａ）中、VA-VA線に沿う断面図、（ｂ）は図５（ｂ）中、VB-VB線に沿う断面図である。
【図７】図８中、VII-VII線に沿う断面図である。
【図８】加熱面における突条の働きを説明するための図である。
【図９】変形例のヒータブロックを示した斜視図である。
【図１０】上側のピンチローラを回転させる動力伝達系を示した図である。
【符号の説明】
２製袋チューブ
８縦シール装置
４２ヒータブロック
７６チップバー
８２加熱面
８４溝
８６突条

Claims

一方向に繰り出される包材の両側縁を互いに重ね合わせた側縁重ね部を加熱溶着する製袋充填包装機の縦シール装置において、
前記側縁重ね部の両側に配置された一対のヒータブロックと、
前記ヒータブロックにそれぞれ設けられ、前記包材の繰り出し方向に延びるとともに前記側縁重ね部の厚みよりも僅かに広い間隔を存して離間対向し、前記側縁重ね部の通過を許容する一対の加熱面と、
一方の加熱面に形成され、前記繰り出し方向に沿い且つ前記側縁重ね部の外縁に向けて斜め方向に延びる溝と、
他方の加熱面に形成され、前記溝に沿って延びて前記加熱面の全幅を横断するとともに、前記溝の内面との間に前記側縁重ね部の厚みよりも僅かに広い間隔を残して前記溝内に突出し、前記側縁重ね部を部分的に押し込む突条と
を具備したことを特徴とする製袋充填包装機の縦シール装置。
前記溝と前記突条とからなる複数の組合せが前記繰り出し方向に隣接して設けられ、これら組合せのうち少なくとも１つの突条は前記加熱面の全幅を横断していることを特徴とする請求項１に記載の製袋充填包装機の縦シール装置。
前記包材の繰り出し方向でみて前記一対のヒータブロックの両側にそれぞれ一対ずつ設けられ、前記側縁重ね部の走行を案内するピンチローラをさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の製袋充填包装機の縦シール装置。
前記包材の繰り出し方向でみて、少なくとも下流側に位置する一対のピンチローラを前記包材の繰り出しに同期して回転させる駆動源をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の製袋充填包装機の縦シール装置。