JP4522769B2 - ヒートシール方法及びヒートシール装置 - Google Patents
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Description
ヒートシールロール15の内部にはヒータなど(図示略)の加熱手段が設けられており、両ヒートシールロール15の間に送り移動されるフィルム1は、ヒートシール部材14の外周面16間で挟持される間に加熱されることにより、フィルム1の側縁部2が縦方向にヒートシールされ、縦ヒートシール部4が形成される。
ヒートシールロール25の内部にはヒータなど(図示略)の加熱手段が設けられており、両ヒートシールロール25の間に送り移動される筒状フィルム3は、ヒートシール部材24の外周面26間で挟持される間に加熱されることにより、筒状フィルム3が横方向にヒートシールされ、袋5の両端縁となる横ヒートシール部6が形成される。ヒートシール部材24は、ロール本体22の周方向に沿って複数(ここでは4本)等間隔に形成されており、筒状フィルム3は、その長さ方向に一定の間隔を開けて横ヒートシールされるようになっている。
ヒートシールロールの回転を一時停止したときには、図7に示すように、各ヒートシール部材24からの熱によってヒートシールロール25の周囲に上昇気流が生じ、ヒートシールロール25の上側のヒートシール部材24は暖気に包まれるのに対して、ヒートシールロール25の下側のヒートシール部材24は冷気に包まれる。その結果、ヒートシール部材24間に温度差が生じるため、運転を再開した直後には、各々のヒートシール部材24の温度が均一になるまで、発泡やシール後退等のシール不良が発生しやすくなるという問題がある。
また、一時停止中にはフィルムや袋の内容物による熱負荷がなくなっていたのに、運転を再開すると、ヒートシール部材の熱がフィルムや袋の内容物に奪われるため、熱負荷が急激にかかり、ヒートシール部材の表面温度が急速に低下するため、ヒータからヒートシール部材に熱を供給しても温度制御がオーバーシュートしやすくなり、設定温度に収束するまで時間が掛かり(例えば1〜2分)、温度が安定するまでの間は不良が発生しやすい状況となる。
本発明のヒートシール方法においては、前記ヒートシール装置の運転を再開する前に、さらに、両ヒートシールロールをその外部から強制冷却することが好ましい。
ヒートシールロールの強制冷却は、例えば、ヒートシール部材よりも温度が低いガスの送風によって行うことができる。あるいは、ヒートシール部材よりも温度が低い冷却部材をヒートシール部材に接触させることによって行うこともできる。
さらに運転再開前に、両ヒートシールロールをその外部から強制冷却した場合、フィルムをヒートシールすることに相当する熱負荷をヒートシール部材に与えることができるので、温度調節がオーバーシュートしにくくなり、ヒートシール部材の温度を安定的に制御して維持することができ、シール不良を抑制することができる。
図1は、本発明のヒートシール方法の一形態例を示す説明図である。ここで用いられるヒートシール装置は、ヒートシールロール25を筒状フィルム3の厚さ方向(図1の左右方向)に移動させてヒートシール部材24を筒状フィルム3から離すことができるものであることを除き、図5,図6に図示した横ヒートシール装置20と同様のものである。このヒートシール装置20は、図5,図6に図示した製袋充填装置30中の横ヒートシール装置20として用いることができる。
さらに、ヒートシール部材24は、回転体22の長さ方向、すなわち回転軸21方向に平行に形成されたものに限定されず、例えば回転体22の長さ方向に一定の角度をもって斜めに形成され、横ヒートシールをフィルムの送り方向(縦ヒートシールの方向)に対して90°以外の斜めに行えるものでもよい。また、ヒートシール部材24は、波状などの形状に形成され、横ヒートシール部6の形状を波状などの意匠性を有した形状にできるものであってもよい。また、ヒートシールロール25は、ロール本体22の中心に棒状の回転軸21が嵌め込まれたものに限定されるものではなく、回転軸21は、ロール本体22の単なる回転中心の軸線であってもよい。
各ヒートシールロール25のロール本体22の長さ方向両端部には、フランジ状の位置規制部材27が外周面23から突設されている。位置規制部材27の外周面28は、ヒートシール部材24の外周面26よりも外径が大きい円周面となっており、位置規制部材27の外周面28同士が接することにより、両ヒートシールロール25の間隔が規制されるようになっている。
これにより、各ヒートシール部材の位置が入れ替わるので、ヒートシール部材の熱によって発生する気流の影響が各ヒートシール部材で平均化される。また、ヒートシールロール25の周囲の暖気と冷気がかくはんされる。
その結果、ヒートシール部材間の温度ムラが低減された状態で運転を再開できるので、運転再開直後のヒートシールロールの回転速度を通常の速度より遅くしなくても、シール不良の発生を抑制することができる。運転を再開する時には、両ヒートシールロール25の回転軸21間の距離を元に戻し、ヒートシール部材24がフィルム3に接触できるような距離にしてから、フィルム3の送りと内容物の充填とを開始する。
ヒートシールロール25の空転は、ヒートシール部材の温度ムラを抑制する観点では、ヒートシール装置の運転停止中ずっと行うことが好ましい。しかし、運転停止の時間がかなり長い場合や、運転停止中にヒートシールロール25の回転を止めなければならない理由がある場合などには、運転を再開する所定時間の前にヒートシールロール25の空転を開始し、運転再開まで空転を続ける方法でも良い。ヒートシールロール25を空転させる時間は、ヒートシールにおける各種条件や実験等に基づいて決定することができる。
本形態例においては、図2に示すように、一方のヒートシールロール25のヒートシール部材24の位置が他方のヒートシールロール25のヒートシール部材24間の間隙の位置に対応するように、ヒートシール部材24の配置をずらしている。ここでは、1個のヒートシールロール25上に4個のヒートシール部材24が90°間隔で形成されているので、左右のヒートシールロール25同士でヒートシール部材24の位置のずれの大きさを45°、つまり各ヒートシールロール25において互いに隣接するヒートシール部材24同士の周方向の間隔(この場合、90°)の半分としている。これにより、左右のヒートシールロール25,25のヒートシール部材24,24がフィルム3に対して交互に接近することになり、両方のヒートシールロールを回転させたときに、ヒートシール部材24間にフィルム3が挟み込まれないようにすることができる。
運転を再開する時には、ヒートシール部材24の配置を元に戻し、左右のヒートシールロール25のヒートシール部材24同士がフィルム3に対して向かい合うことができるような対称的な配置にしてから、フィルム3の送りと内容物の充填とを開始する。
このような方法によっても、運転停止中にヒートシールロールを回転させることによって各ヒートシール部材の位置が入れ替わるので、ヒートシール部材の熱によって発生する気流の影響が各ヒートシール部材で平均化され、ヒートシール部材間の温度ムラが低減される。このため、運転再開時にヒートシールロールの回転速度を通常の速度より遅くしなくともシール不良の発生を抑制することができる。
上述のように、運転を停止しているときにはヒートシールによる熱負荷がなくなっているので、ヒートシールロール全体の温度が上昇する傾向にあるが、運転再開前に、ヒートシールに相当する熱負荷をヒートシール部材に与えることにより、ヒートシール部材からの運転時の放熱量と停止時の放熱量との差を小さくし、あるいは差を無くすことができる。これにより、運転再開前から運転中であるかのような温度制御を行うことができるので、運転再開後に温度制御がオーバーシュートしにくくなり、所定の設定温度を目標としてヒートシール部材の温度を安定的に制御することができ、シール不良を抑制することができる。
ここでは、送風ノズル41の吹き出し口41aは、ヒートシール部材24の長さ方向に長くなっている。これにより、ヒートシールロール25の回転中に、吹き出し口41aに接近してきたヒートシール部材24をまんべんなく冷却することができる。
Claims (5)
- 回転体の外周面に複数のヒートシール部材が突設され、前記ヒートシール部材は回転体の周方向に間隔を介して配置されている一対のヒートシールロールを備えたヒートシール装置を用い、ヒートシールロール間に送られたフィルムを両ヒートシールロールのヒートシール部材間に挟んで前記フィルムを加熱してヒートシールする方法であって、
ヒートシール装置の運転が停止した後、運転を再開する前に、前記ヒートシールロールのうち少なくとも一方のヒートシールロールのヒートシール部材が前記フィルムから離れるようにしながら、両方のヒートシールロールを回転させて、前記ヒートシール部材間の温度ムラを低減することを特徴とするヒートシール方法。 - 前記ヒートシール装置の運転を再開する前に、さらに、両ヒートシールロールをその外部から強制冷却することを特徴とする請求項1に記載のヒートシール方法。
- ヒートシールロールの強制冷却は、ヒートシール部材よりも温度が低いガスの送風によって行うことを特徴とする請求項2に記載のヒートシール方法。
- ヒートシールロールの強制冷却は、ヒートシール部材よりも温度が低い冷却部材をヒートシール部材に接触させることによって行うことを特徴とする請求項2に記載のヒートシール方法。
- 回転体の外周面に複数のヒートシール部材が突設され、前記ヒートシール部材は回転体の周方向に間隔を介して配置されている一対のヒートシールロールを備え、ヒートシールロール間に送られたフィルムを両ヒートシールロールのヒートシール部材間に挟んで前記フィルムを加熱してヒートシールするヒートシール装置であって、
ヒートシール装置の運転が停止した後、運転を再開する前に、前記ヒートシールロールのうち少なくとも一方のヒートシールロールのヒートシール部材が前記フィルムから離れるようにしながら、前記ヒートシール部材間の温度ムラを低減するために両方のヒートシールロールを回転させることを特徴とするヒートシール装置。
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