JP5005327B2

JP5005327B2 - ヒートシール装置

Info

Publication number: JP5005327B2
Application number: JP2006330741A
Authority: JP
Inventors: 和邦山田; 靜生橋本; 一史関谷
Original assignee: Fuji Impulse Co Ltd
Current assignee: Fuji Impulse Co Ltd
Priority date: 2006-12-07
Filing date: 2006-12-07
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2026-12-07
Also published as: JP2008143535A

Description

本発明はヒートシール装置に関し、詳しくは、樹脂製被シール材の被シール箇所を挟持する上部圧着部および下部圧着部と、これら上下部圧着部の少なくともいずれか一方に内蔵されている線状ヒーターと、この線状ヒーターに通電・指示して前記樹脂製被シール材の被シール箇所を熱融着する制御部とを備えて、前記被シール箇所を熱融着してシールするようになっているヒートシール装置に関する。

内容物を収納した樹脂製フィルムの包装袋の開口部をシールするのに、簡便性、確実性などの利点を有することからインパルス式ヒートシール装置（以下、単に「ヒートシール装置」という）が多用されている（例えば、特許文献１）。

このようなヒートシール装置は、被シール材である樹脂製包装袋（以下、単に樹脂製袋という）の開口部（被シール個所に相当）を、上部圧着部である圧着レバーと下部圧着部である受け台で挟持して圧着すると共に、受け台下部に設けられた線状ヒーターを通電して加熱し、樹脂製袋の開口部を熱融着してシールするようになっている。その場合、受け台と圧着レバーのシール面は平坦になっており、シールされる樹脂製袋も押しつけられて平坦になる。

特開２００３−４８２５０号公報

しかしながら、上記従来技術は、開口部が凹凸状を有する樹脂製袋、例えばゼリー飲料やその他の各種飲料を収納した口栓付きパウチやチアパック等のように、容器本体よりも硬質な樹脂製の飲み口が取り付けられた樹脂製袋に対しては、図１１（上下部圧着部２１，２２と樹脂製袋Ｐの配置状態のみを示す）に示すように、平坦なシール面を有するヒートシール装置をそのまま使用することはできない。すなわち、上下部圧着部２１，２２の間に樹脂製袋Ｐを挟持しようとした場合、上下部圧着部２１，２２が樹脂製袋の口栓Ｐ１に接当し、口栓Ｐ１の左右辺は開口したままとなる。

そのため、このような容器の開口部を熱融着する場合には、特殊な形状をした熱板のようなヒーター設備を要するなど、口栓Ｐ１の凹凸形状に合致した装置とする必要があるため、特定の形状の樹脂製袋にのみ使用できるヒートシール装置となり、多様な形状の樹脂製袋にはそれぞれ特有なヒートシール装置を個別に必要とする等、汎用性に欠けるという問題があった。

そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑みて、開口部が凹凸状を有する多様な樹脂製袋に対しても、容易かつ確実に熱融着できると共に、通常の平坦な開口部を有する樹脂製袋に対しても熱融着してヒートシール可能なヒートシール装置を提供することにある。

上記課題は、各請求項記載の発明により達成される。すなわち、本発明に係るヒートシール装置の特徴構成は、樹脂製被シール材の被シール箇所を挟持する上部圧着部および下部圧着部と、これら上下部圧着部の少なくともいずれか一方に内蔵されている線状ヒーターと、この線状ヒーターに通電・指示して前記樹脂製被シール材の被シール箇所を熱融着する制御部とを備えて、前記被シール箇所を熱融着してシールするようになっていて、前記上下部圧着部を構成するフレームの内側に軟質材からなるチューブがそれぞれ配置されていると共に、これらチューブに気体を送給可能な気体送給機構を有しており、前記上下部圧着部間に前記樹脂製被シール材を挟持し熱融着してシールする際、前記気体送給機構から前記チューブに気体を送給して、これらチューブを前記フレームの外側に膨張させ、前記樹脂製被シール材の被シール箇所の形状に追随して変形可能にすると共に、両チューブ間に前記線状ヒーターを介在させて前記樹脂製被シール材を熱融着することにある。

この構成によれば、開口部が凹凸状を有する樹脂製被シール材の被シール個所に対して、上下部圧着部間に挟持した場合、上下部圧着部を構成するフレームの内側に配置されている軟質材製チューブが凹凸状の開口部の形状に追随して変形するので、両上下部圧着部のチューブ間に介在させた線状ヒーターに通電することにより、開口部が凹凸状を有する多様な樹脂製袋に対しても、容易かつ確実に熱融着できることになる。

その結果、開口部が凹凸状を有する多様な樹脂製袋に対しても、容易かつ確実に熱融着できると共に、通常の平坦な開口部を有する樹脂製袋に対しても熱融着してヒートシール可能なヒートシール装置を提供することができた。

前記チューブは、前記上下部圧着部を構成する断面略コの字形をした前記フレーム内に囲まれるようにして収容されていることが好ましい。

この構成によれば、チューブが膨張する際、断面略コの字形をしたフレームの開口方向に突出するため、上下部圧着部間に挟持される樹脂製被シール材の被シール個所に確実に接当して面接触し、均等な圧着力によって熱融着を可能にする。

前記断面略コの字形をしたフレームの奥隅部に、フレームに囲まれた空間容積を低減するリブが配置されていて、前記チューブに気体を供給して膨張させると、前記チューブの外周部の一部が前記フレームから突出するようになっていることが好ましい。

この構成によれば、チューブが膨張する際、断面略コの字形をしたフレームの開口方向への突出量を大きくでき、上下部圧着部間に挟持される樹脂製被シール材の被シール個所に一層均等な圧着力によって熱融着を可能にする。

本発明にかかるヒートシール装置の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。図1は、本実施形態に係るヒートシール装置の概略全体構造を示し、図２〜４は、ヒートシール装置に被シール材である樹脂製袋Ｐを配置して熱融着する直前の状態を示す。

このヒートシール装置は、線状ヒーター３をそれぞれ備える上部圧着部１と下部圧着部２とを有しており、両上下部圧着部１，２に樹脂製袋Ｐの被シール箇所である開口部を挟持・押圧させて通電し、熱融着するようになっている点は、従来のヒートシール装置と同様である。また、熱融着する際に、上下部圧着部を作動させたり、通電時間内の通電を指示したりする制御部１０が設けられていると共に、電圧を調整するトランスＴが設けられている点も従来技術と同様である。線状ヒーター３は、その表面をテフロン（登録商標）シート８（図６）で被覆されていて、樹脂製袋Ｐの融着片が付着し難く、たとえ付着しても剥離し易いようになっている。なお、図番１３は線状ヒーターに接続されている電極である。もっとも、商用電源を使用する代わりに電池電源を使用する方式とすることも可能である。

本実施形態のヒートシール装置の場合、更に、上下部圧着部１，２に取り付けられている線状ヒーター３の内側に、シリコンゴム製のチューブ４がそれぞれ配置されている特徴を有する。これらチューブ４は、上下部圧着部１，２を構成する断面略コの字形をしたフレーム１ａ，２ａに囲まれるようにして収容されている（図３）。

これらチューブ４には、気体供給機構であるエアー源５から電磁弁６を介して圧着板上下駆動用エアーシリンダー７に高圧空気が送給されるようになっていて、樹脂製袋Ｐの被シール部をシールする際には、高圧空気がチューブ４内に送給されて膨張して、チューブ４の外周部の一部がフレーム１ａ，２ａの外側に突出し、シールが終了すれば、チューブ４から空気が排出可能になっている。この電磁弁６の動作は、制御部１０からの指示を受けて行われる。この場合、断面略コの字形をしたフレーム１ａ，２ａの奥隅部には、断面三角形をしたリブ１ｃ，２ｃが設けられていて、チューブ４が膨張した際に、チューブ４の膨張が樹脂製袋Ｐの被シール部に向かうように、奥隅部の空間容積を低減していることが好ましい。もっとも、このリブ１ｃ，２ｃは、断面三角形以外の形状であってもよい。

線状ヒーター３とシリコンゴム製のチューブ４との間には、図示はしないがガラス繊維製テープが介在されていて、チューブ４への過剰な熱影響を緩和させると共に、線状ヒーター３とチューブ４との剥離性を良好にする構成となっている。また、気体供給機構から供給される気体としては、高圧空気だけでなく、窒素やその他の不活性気体であってもよい。

このような構成になっていることから、口栓付きパウチやチアパック等のように、容器本体よりも硬質な樹脂製の飲み口が取り付けられた樹脂製袋を、上下部圧着部１，２間に挟持して押圧した場合でも、チューブ４が柔軟に変形すると共に、このチューブ４の変形に追随して線状ヒーター３も変形するため、樹脂製袋のシール面は常に均一な圧力がかかるようになって、良好な熱融着を実施することができる。

次に、図２〜１０（煩雑化を避けるため上下部圧着部の構成と樹脂製袋のみを示す）を参照し、樹脂製袋としてゼリー飲料を収納した口栓付きパウチを例に挙げて、その開口部をシールする方法を説明する。この樹脂製袋Ｐは、全体が略長方形をしており、開口部の中央には略菱形をした硬質樹脂製の基部と、この基部に取り付けられた円筒状のストロー（吸出口）からなる口栓Ｐ１を備えていて、この開口部を有する一辺以外の周辺（三辺）は全て熱融着されている。つまり、既に内容物が収容され口栓Ｐ１の周辺個所のみが未シール部となっている。

この樹脂製袋Ｐの開口部の被シール個所を、図２〜４に示すように、上下部圧着部１，２の間に配置する。この場合、上下部圧着部１，２の断面略コの字形をしたフレーム１ａ，２ａの一方の側の、樹脂製袋Ｐの口栓Ｐ１に対向する中央部には、口栓Ｐ１のストローを受け止める凹部１ｂ，２ｂがそれぞれ形成されていて、上下部圧着部１，２間に樹脂製袋Ｐの開口部を挟持して圧着する際に、上下部圧着部１，２が傾斜しないようになっている。

次に、上下部圧着部１，２を接近させると、図５〜７に示すように、口栓Ｐ１の個所のチューブ４が凹むことから、上下部圧着部１，２の対向面が樹脂製袋Ｐの口栓Ｐ１に接当すると共に、口栓Ｐ１の周囲を除く樹脂製袋Ｐの左右個所を挟持する上下部圧着部１，２は閉鎖状態となる。

この状態で、上下のチューブ４に対して、電磁弁６を開いてエアー源５からの加圧空気を送給しチューブ４を膨張させると、図８〜１０に示すように、口栓Ｐ１の周囲にも上下部圧着部１，２が閉鎖したようになり、所定時間通電することによって、樹脂製袋Ｐのストローを除く開口部をシールすることができる。通電時間に関しては、タイマー機構を設けて自動的に所定時間だけ通電するようにしてもよい。

通電が終わると、上下部圧着部１，２の一方または双方を開放し、開口部をシールされた樹脂製袋Ｐを取り出す。

〔別実施の形態〕
（１）本実施形態に係るヒートシール装置に用いる線状ヒーターとしては、図２〜１０に示したヒートシール装置には、例えば幅約１０ｍｍ、長さ約３００ｍｍ程度のものを使用できるが、当然のことながら線状ヒーターのタイプとしてはヒートシール装置の仕様、形状などに合わせて種々変更でき、要はチューブの変形に追随してある程度変形できればよい。
（２）上記実施形態では、シリコンチューブ４を上下部圧着部１，２に備えたヒートシール装置の例を挙げたが、いずれか一方にのみ備えられていてもよい。
（３）ヒートシール装置の形式は特に限定されるものではなく、足踏みペダル式ヒートシール装置、卓上式ヒートシール装置、脱気式ヒートシール装置などであってもよい。
（４）樹脂製袋Ｐに収容される物品は、ゼリー状物の他、半練り物品、液体など、種々のものに適用可能である。

本発明の一実施形態に係るヒートシール装置の概略全体構成図図１のヒートシール装置の、開口した上下部圧着部の間に被シール材を配置した状態を示す正面図図２のＡ−Ａ断面図図２と同様な配置を示す斜視図図１のヒートシール装置の動作を説明する図２と同様な正面図図１のヒートシール装置の動作を説明する図５のＢ部拡大部分断面図図１のヒートシール装置の動作を説明する図５のＡ−Ａ断面図図１のヒートシール装置の動作を説明する図５と同様な正面図図１のヒートシール装置の動作を説明する図８のＢ部拡大部分断面図図１のヒートシール装置の動作を説明する図８のＡ−Ａ断面図従来技術のヒートシール装置により上下部圧着部の間に被シール材を配置した状態を示す正面図

符号の説明

１上部圧着部
１ａフレーム
１ｃリブ
２下部圧着部
２ａフレーム
２ｃリブ
３線状ヒーター
４チューブ
５気体供給機構
Ｐ被シール材

Claims

樹脂製被シール材の被シール箇所を挟持する上部圧着部および下部圧着部と、これら上下部圧着部の少なくともいずれか一方に内蔵されている線状ヒーターと、この線状ヒーターに通電・指示して前記樹脂製被シール材の被シール箇所を熱融着する制御部とを備えて、前記被シール箇所を熱融着してシールするようになっているヒートシール装置において、
前記上下部圧着部を構成するフレームの内側に軟質材からなるチューブがそれぞれ配置されていると共に、これらチューブに気体を送給可能な気体送給機構を有しており、前記上下部圧着部間に前記樹脂製被シール材を挟持し熱融着してシールする際、前記気体送給機構から前記チューブに気体を送給して、これらチューブを前記フレームの外側に膨張させ、前記樹脂製被シール材の被シール箇所の形状に追随して変形可能にすると共に、両チューブ間に前記線状ヒーターを介在させて前記樹脂製被シール材を熱融着し、
前記チューブは、前記上下部圧着部を構成する断面略コの字形をした前記フレーム内に囲まれるようにして収容され、前記断面略コの字形をしたフレームの奥隅部に、フレームに囲まれた空間容積を低減するリブが配置されていて、前記チューブに気体を供給して膨張させると、前記チューブの外周部の一部が前記フレームから突出するようになっていることを特徴とするヒートシール装置。