JPH085464B2

JPH085464B2 - 包装機の横シール装置

Info

Publication number: JPH085464B2
Application number: JP4246721A
Authority: JP
Inventors: 保雄大木
Original assignee: シーアイエンジニアリング株式会社
Priority date: 1992-09-16
Filing date: 1992-09-16
Publication date: 1996-01-24
Anticipated expiration: 2011-01-24
Also published as: JPH0699916A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、製品が充填された筒状
フィルムを溶着して包装体を形成するための、包装機の
横シール装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】筒状フィルムに製品を充填する包装機は
従来より実施されており、この種の包装機には、製品が
充填された筒状フィルムを熱溶着して袋詰め製品を得る
ための横シール装置が備えられている。

【０００３】以下に、図１０を参照して従来の横シール
装置について説明する。図１０は、従来の包装機の要部
断面図である。図１０に示すように、この包装機は竪型
包装機であり、矢印Ｒ₁ で示すように回転する一対の送
りローラ５２の下方には、矢印Ｒ₂ で示すように回転
し、かつ、矢印Ｓで示すように対向移動する一対のしご
きローラ５３が配置されている。また、しごきローラ５
３の下方には横シール装置６０が配置されている。

【０００４】横シール装置６０は、矢印Ａで示すように
対向移動する加圧熱シール部６１と、矢印Ｂで示すよう
に対向移動する冷却切断部６３とで構成される。加圧熱
シール部６１は、その内部に、加圧熱シール部６１を加
熱するための電熱ヒータ６２を有する。一方、冷却切断
部６３は、その内部に、冷却水等を循環させて冷却切断
部６３を冷却させるための冷却手段６４を有するととも
に、それぞれの対向面に開口する凹部が形成され、一方
の凹部には、筒状フィルム５１を切断するための切断刃
６５が装着されている。

【０００５】上述した構成により製品は、しごきローラ
５３、加圧熱シール部６１および冷却切断部６３をそれ
ぞれ開いた状態で、筒状フィルム５１内に挿入された投
入パイプ（不図示）により、筒状フィルム５１内に充填
される。この筒状フィルム５１としては、融点の高いナ
イロンの内側に融点の低いポリエチレンを合わせた複合
フィルムが使用される。その後、しごきローラ５３を閉
じてしごきローラ５３により筒状フィルム５１を挟み込
んた状態で、送りローラ５２およびしごきローラ５３を
回転させて筒状フィルム５１を降下させ、一袋分の製品
を分離して筒状フィルム５１にシート状部５１ａを形成
する。筒状フィルム５１のシート状部５１ａが加圧熱シ
ール部６１間に達したら、一時的に筒状フィルム５１の
降下を停止させ、加圧熱シール部６１を閉じてシート状
部５１ａを押圧する。これによりポリエチレンが融けて
シート状部５１ａが熱溶着される。熱溶着後、再び加圧
熱シール部６１を開く。そして、再び筒状フィルム５１
を降下させ、シート状部５１ａの、熱溶着された部位が
冷却切断部６３間に達したら、冷却切断部６３を閉じ
て、熱溶着された部位を冷却すると同時に切断する。こ
れを繰り返すことで、内部が密閉されて製品が充填され
た包装体が得られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
従来の横シール装置では、加熱された加熱シール部を直
接筒状フィルムのシート状部に押圧し、その後加熱シー
ル部による押圧を解除して冷却を行なうので、加圧熱シ
ール部による熱溶着時、および熱溶着後から冷却工程ま
での間には、シール部に製品の重量による張力等が加わ
り、安定した溶着状態を得にくいという問題点があっ
た。一方、熱シール時に筒状フィルムの内側のポリエチ
レンまで熱を浸透させて強力な溶着を得るためには、加
圧熱シール部による加圧力を高くする必要があるが、加
圧力を高くしすぎるとかえって、溶けたポリエチレンが
押圧部から逃げて溶着部の強度が低下するという問題点
があった。

【０００７】また、液体製品を包装する場合には、加圧
熱シール部に電熱ヒータを使用しているため、筒状フィ
ルムが破損したときの製品の漏れによる漏電事故や、加
熱シール部により電熱ヒータの電気配線が挟まれて断線
するおそれがあった。

【０００８】さらに、筒状フィルムとして前述した複合
フィルムの他に単体ポリエチレンを使用する場合もある
が、この場合には、加圧熱シール部と筒状フィルムとの
間にテフロンシート等を挟み、加圧熱シール部が直接筒
状フィルムに接触しないようにしなければならず、機械
的な制約が多かった。

【０００９】本発明の目的は、シール部に張力が加わら
ず、しかもフィルムの種類によらず加圧力が低くても安
定した強力な溶着状態を得ることができ、液状の製品の
包装にも適した、包装機の横シール装置を提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、製品が充填された筒状フィルムを挟み込むこ
とで一袋分の製品を分離し、前記筒状フィルムにシート
状部を形成するための一対のしごきローラを有する包装
機に備えられ、前記シート状部を溶着するとともに前記
溶着されたシート状部を切断する、包装機の横シール装
置において、互いに圧接することで前記シート状部の一
部位を挟持して密閉空間を形成するために、前記シート
状部を挟んで対向移動自在に設けられ、それぞれ対向面
に、前記シート状部の幅よりも大きな幅の開口を有する
一対の密閉部材と、前記一対の密閉部材の開口内に、そ
れぞれ前記一対の密閉部材の移動方向と同方向に対向移
動し対向面が互いに圧接可能に設けられ、かつ、前記対
向面に開口する気体導入路が形成された一対の加圧部材
と、前記シート状部を切断するために前記一対の加圧部
材のうち一方の加圧部材に設けられた切断刃と、前記各
気体導入路に、前記密閉空間の形成後前記一対の加圧部
材の圧接前に熱風を供給し、前記シート状部の溶着後前
記一対の加圧部材が圧接された状態で冷風を供給する気
体供給手段とを有することを特徴とする。

【００１１】

【作用】しごきローラにより筒上フィルムにシート状部
が形成された後、対向面に開口を有する一対の密閉部材
を互いに圧接させると、筒状フィルムはシート状部にお
いて各密閉部材により挟持され、密閉部材の内部にはシ
ート状部の一部位を含む密閉空間が形成される。各密閉
部材により密閉空間が形成されたら、気体供給手段によ
り、気体導入路を介して密閉空間内に熱風が供給され
る。密閉空間は熱風の供給により加熱され、シート状部
は溶けて溶着が可能な状態となる。この状態で、一対の
加圧部材を互いに圧接させてシート状部を押圧すること
で、シート状部は加圧溶着される。このとき、シート状
部は密閉部材により保持されているので、シート状部の
シール部には製品の重量による張力が加わらない。ま
た、加圧部材によるシート状部の押圧時には既にシール
部は溶けているので、加圧部材による加圧力はシール部
を融合させるだけの力ですむ。シート状部の加圧溶着
後、気体供給手段により密閉空間内に冷風を供給してシ
ール部を冷却し、切断刃で切断する。冷風の供給は加圧
部材を圧接したまま行なうので、確実なシールがなされ
る。その後、加圧部材を開いてシール部を安定化し、密
閉部材を開くことにより、包装体が形成される。

【００１２】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１３】まず、本発明の横シール装置の一実施例が
備えられた包装機について図１を参照して説明する。

【００１４】図１は、本発明の横シール装置の一実施例
を備えた包装機の要部側面図である。図１に示すよう
に、この包装機は、液体状の製品を包装する際に用いら
れる竪型包装機であり、矢印Ｒ₁ で示すように回転し
て、製品が充填された筒状フィルム１を降下させるため
の一対の送りローラ２の下方には、矢印Ｒ₂ で示すよう
に回転し、かつ、矢印Ｓで示すように対向移動して、筒
状フィルム１にシート状部１ａを形成するための一対の
しごきローラ３が配置されている。そして、しごきロー
ラ３の下方に、横シール装置１０が配置されている。

【００１５】次に、この横シール装置１０について、図
２および図３を参照して詳細に説明する。図２は、図１
に示した横シール装置１０の一部を破断し、中心線に対
して対称となる部分を省略した平面図であり、図３は、
図２に示した横シール装置１０のＡ−Ａ線断面図であ
る。

【００１６】図２および図３に示すように、間隔をおい
て対向配置された２つの固定板１１に、互いに平行とな
るように両端部をそれぞれねじ固定された２本のガイド
軸（１本は不図示）１２には、２つのスライダ１３が、
それぞれガイド軸１２の軸線方向に移動自在に設けられ
ている。また、各固定板１１にはそれぞれシリンダ１９
が、そのロッド１９ａを互いに向き合わせて固定されて
いる。各シリンダ１９のロッド１９ａは、それぞれ各固
定板１１を貫通して先端部が各スライダ１３に固定され
ており、各ロッド１９ａを突出させることで各スライダ
１３はそれぞれ互いに接近する向きに、各ガイド軸１２
に沿って移動される。

【００１７】各スライダ１３の対向面の一部位にはそれ
ぞれ凸部１３ａが形成され、これら凸部１３ａには、そ
れぞれ圧縮コイルばね１８の一端部が外嵌されている。
また、各スライダ１３の間には、一対の密閉部材として
の２つの密閉ボックス１４が対向配置されており、各密
閉ボックス１４の、スライダ１３の凸部１３ａと対向す
る部位に形成された凸部１４ａに、それぞれ各圧縮コイ
ルばね１８の他端部が外嵌されている。各密閉ボックス
１４は、それぞれ対向面に開口を有する箱状の部材であ
り、これら開口の幅は、筒状フィルム１のシート状部１
ａ（図１参照）の幅よりも大きくなっている。また、各
密閉ボックスの開口の外周には、それぞれシリコンゴム
１７が圧着されており、スライダ１３を互いに接近させ
ることで各密閉ボックス１４はシリコンゴム１７を介し
て互いに押圧され、各密閉ボックス１４で囲まれた空間
（以下、「密閉空間」という）が形成される構成となっ
ている。さらに、各密閉ボックス１４の上壁および下壁
には、それぞれ密閉空間を外部と連通させる複数個の排
気孔１４ｂが形成されている。

【００１８】一方、各スライダ１３には、それぞれの凸
部１３ａの中心部を通る貫通孔がガイド軸１２と平行に
形成されるとともに、各密閉ボックス１４にも、それぞ
れの凸部１４ａの中心部を通る貫通孔がガイド軸１２と
平行に形成されており、各スライダ１３の貫通孔には、
それぞれ各スライダ１３の貫通孔および各密閉ボックス
１４の貫通孔を貫通する気体導入用シャフト１５が固定
されている。ここで、各気体導入用シャフト１５はそれ
ぞれ各密閉ボックス１４の貫通孔には遊嵌されており、
各スライダ１３に対しては固定されているが、各密閉ボ
ックス１４に対してはその貫通孔に沿って移動自在に設
けられている。

【００１９】各気体導入用シャフト１５は、その軸心部
にそれぞれ後述する熱風および冷風が流れる主通路１５
ａが形成された中空パイプ状部と、その密閉ボックス１
４側の端部に一体的に設けられて、密閉ボックス１４の
内部に遊嵌される板状部１５ｂとからなるものである。
各気体導入用シャフト１５の板状部１５ｂには、それぞ
れ密閉ボックス１４の内部に収容される加圧部材として
の加圧バー１６が固定されている。各加圧バー１６は、
それぞれ気体導入用シャフト１５の板状部１５ｂとの固
定面にその幅方向に延びる溝が上下に３段形成されて、
各溝と板状部１５ｂとで囲まれる空間でそれぞれ３つず
つの気室１６ａを構成するとともに、これら各気室１６
ａと加圧バー１６の先端面（対向面）とを連通する分岐
通路１６ｂが、各気室１６ａ毎に形成されている。各分
岐通路１６ｂのうち、上段および下段の分岐通路１６ｂ
は、それぞれノズル状に複数個ずつ形成され、中央段の
分岐通路１６ｂは、気室１６ａの幅と略等しい幅を有す
る溝状の通路となっている。以上説明したことから明ら
かなように、これら各主通路１５ａ、各気室１６ａおよ
び各分岐通路１６ｂによって、気体導入路が構成され
る。そして、中央段の各気室１６ａおよび分岐通路１６
ｂのうち一方には、筒状フィルム１を切断するための切
断刃としてのカット刃２３が、不図示の駆動源によりス
ライダ１３の移動方向と平行に移動可能に設けられてい
る。このカット刃２３は、通常は刃先が分岐通路１６ｂ
内に収められているが、筒状フィルム１を切断する際に
は刃先が加圧バー１６の先端面から突出される構成とな
っている。

【００２０】また、各加圧バー１６の先端面には、筒状
フィルム１のシート状部１ａ（図１参照）の加熱および
冷却を促進する目的でそれぞれ微細な波状凹凸が形成さ
れ、さらに、各加圧バー１６の先端面は、各密閉ボック
ス１４が離間している状態では各密閉ボックス１４の対
向面より凹部の内側に位置し、各密閉ボックス１４が互
いに密着した状態で各圧縮コイルばね１８のばね力に抗
してさらに各スライダ１３を接近させた場合には、互い
に押圧される構成となっている。

【００２１】各気体導入用シャフト１５の、スライダ１
３側の端部には、それぞれ接続部材を介して接続管２２
が接続されている。各接続管２２には、それぞれ熱風源
２０および冷風源２１が切り変え弁やちょう形弁等の切
り換え手段を介して接続されており、気体導入用シャフ
ト１５の主通路１５ａには、接続管２２を介して熱風あ
るいは冷風のいずれか一方が供給される。これにより、
各気体導入用シャフト１５の主通路１５ａに供給された
熱風または冷風は、それぞれ気室１６ａおよび各分岐通
路１６ｂを通って密閉ボックス１４の内部に供給され、
これら各熱風源２０、各冷風源２１および各切り換え手
段により気体供給手段が構成されている。密閉ボックス
１４の内部に供給される熱風および冷風の温度は、使用
する筒状フィルム１の種類によっても異なるが、それぞ
れ１５０℃〜４００℃および−５℃〜常温の範囲内の温
度である。

【００２２】上述した構成に基づいて、各シリンダ１９
のロッド１９ａを引き込ませると、各スライダ１３は互
いに遠ざかる向きに移動され、各密閉ボックス１４は開
かれる。一方、各シリンダ１９のロッド１９ａを突出さ
せると、各スライダ１３は互いに接近する向きに移動さ
れ、それに伴って各密閉ボックス１４が互いに押圧され
る。このとき、熱風源２０または冷風源２１を作動させ
ると、各密閉ボックス１４により形成される密閉空間内
には、気体導入用シャフト１５および加圧バー１６を介
して熱風または冷風が供給される。そして、さらに各シ
リンダ１９のロッド１９ａを突出させると、各スライダ
１３はそれぞれ圧縮コイルばね１８のばね力に抗して互
いに接近する。各スライダ１３にはそれぞれ気体導入用
シャフト１５が固定されているので各スライダ１３の移
動にともない、各加圧バー１６が互いに接近する向きに
移動され、各加圧バー１６の先端面が互いに押圧され
る。

【００２３】次に、図１〜図３に示した包装機の動作に
ついて、横シール装置の動作を中心に図４〜図９を参照
して説明する。

【００２４】まず、図４に示すようにしごきローラ３お
よび密閉ボックス１４を開いた状態で、投入パイプ（不
図示）により筒状フィルム１内に製品を充填しつつ、送
りローラ２を矢印Ｒ₁ で示す方向に回転させ、筒状フィ
ルム１を降下させる。

【００２５】筒状フィルム１内に所定量の製品が充填さ
れたら、図５に示すように、しごきローラ３を閉じて筒
状フィルム１内の製品を一袋分だけ分離するとともに、
しごきローラ３を矢印Ｒ₂ で示す方向に回転させ、筒状
フィルム１にシート状部１ａを形成する。

【００２６】筒状フィルム１にシート状部１ａが形成さ
れたら、図６に示すように送りローラ２およびしごきロ
ーラ３の回転を停止させ、各シリンダ１９（図１参照）
により各スライダ１３（図１参照）を互いに接近させ、
各密閉ボックス１４を閉じる。これにより、シート状部
１ａはその上端部と下端部とにおいて各密閉ボックス１
４に挟持されて密閉空間が形成される。その後、各熱風
源２０（図１参照）より各主通路１５ａ、各気室１６ａ
および各分岐通路１６ｂを順次介して、密閉空間に熱風
を供給する。このことで密閉空間内は加熱されて前記空
間内のシート状部１ａを加熱し、シート状部１ａのシー
ル部は溶着可能な状態となる。このとき、熱風の一部は
各排気孔１４ｂから密閉空間の外部に排気されるので、
密閉空間内の圧力が高圧になるのを防止している。

【００２７】シート状部１ａが加熱されて溶着可能な状
態となったら、図７に示すように、各圧縮コイルばね１
８のばね力に抗して各スライダ１３（図１参照）をさら
に接近させる。このことにより各加圧バー１６は各スラ
イダ１３の接近に伴って接近し、シート状部１ａを挟ん
で押圧する。シート状部１ａのシール部は熱風により予
め加熱されて溶けているので、各加圧バー１６でシート
状部１ａを挟み込むことでシート状部１ａは加圧溶着さ
れる。このとき、シート状部１ａは各密閉ボックス１４
により支持されているのでシート状部１ａのシール部に
は製品の重量による張力が加わらず、安定した状態で溶
着を行なうことができる。また、各加圧バー１６による
シート状部１ａの押圧時にはシール部は予め加熱されて
いるので、各加圧バー１６による加圧力もシール部を融
合させるだけの力ですむ。その結果、溶けたシール部が
各加圧バー１６の加圧力によって各加圧バー１６の押圧
部から逃げることもなく、シール部の厚みを必要なだけ
確保でき、シール部の端部の切れも発生せず強力な溶着
が得られる。

【００２８】その後、冷風源２１（図１参照）により、
密閉空間内に冷風を供給し、シート状部１ａを冷却す
る。冷風の供給により、密閉空間内に供給されていた熱
風は冷風の圧力により各排気孔１４ｂから排気されるの
で、密閉空間内の冷却が効率よく行なわれる。そして、
密閉空間内への冷風の供給により密閉空間内が冷却され
たら、不図示の駆動源によりカット刃２３を突出させ、
シール部を切断する。このように、シール部を押えたま
まで冷却および切断を行なうので、溶けて不安定な状態
のシール部が保持されて冷却され、確実なシールがなさ
れる。しかも、この間はシート状部１ａを密閉ボックス
１４で保持しているので、溶着してから切断するまでの
間にシート状部１ａには張力が加わらずより強力な溶着
を行なうことができる。その結果、切断時のシール部の
糸引きや製品のシール部からのにじみ出しも発生しな
い。

【００２９】シール部の切断を終了したら、図８に示す
ようにカット刃２３を引き込ませ、さらに密閉空間内に
冷風を供給しつつ、各スライダ１３（図１参照）を各加
圧バー１６が離間する位置まで戻して各加圧バー１６に
よるシール部への加圧を解除し、シール部を安定化させ
る。

【００３０】次いで、図９に示すように各スライダ（図
１参照）をさらに戻して各密閉ボックス１４を離間させ
てシート状部１ａの保持を解除するとともに、冷風源
（図１参照）による冷風の供給を停止させ、製品が充填
された１つの包装体が完成する。そして、再び図４〜図
９に示した動作を繰り返すことで、複数個の包装体が連
続して生産される。

【００３１】以上説明した実施例において、各密閉ボッ
クス１４および各加圧バー１６を駆動させるための手段
として、シリンダ１９を用いたものの例を示したが、こ
れに限らず、クランク機構やピニオンラック機構等を用
いたものでもよい。

【００３２】また本実施例では、筒状フィルム１に加熱
された部材を直接押圧させるものではないので、筒状フ
ィルム１としてポリエチレンの単体フィルムを用いた場
合でも、従来のようにテフロンシート等を間に挟み込む
必要もなく、筒状フィルム１としてナイロンとポリエチ
レンとを合わせた複合フィルムを用いた場合と同じ条件
でシールを行なうことができる。そして、筒状フィルム
１の材質としては、上述したポリエチレンの単体フィル
ムや複合フィルムに限らず、種々のものを使用すること
ができる。

【００３３】

【発明の効果】本発明は以上記載したとおり構成されて
いるので、以下に記載する効果を奏する。

【００３４】密閉部材の開口内に一対の加圧部材を設
け、密閉部材でシート状部を保持させることで、シート
状部のシール部には製品の重量による張力が加わらず、
安定した状態で溶着を行なうことができる。また、シー
ル部の加熱は電熱ヒータを使用せず、密閉部材内に熱風
を供給することで行なわれるので、漏電事故や電気配線
の断線のおそれもない。さらに、密閉空間の形成後加圧
部材の圧接前に気体導入路に熱風を供給することで、シ
ール部の押圧時には予めシール部を加熱させておくこと
ができるので、シール部の押圧には大きな力を必要とし
ない。その結果、フィルムの種類によらず、シール部に
おけるシート状部の厚みを十分にとることができ、シー
ル部の端部の切れや製品のにじみ出しの発生しない、液
状の製品の包装にも適した強力な溶着を行なうことがで
きる。加えて、気体導入路は加圧部材の対向面に開口し
ているので、シール部の冷却がシール部を保持したまま
行なえ、確実なシールを行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の横シール装置の一実施例を備えた包装
機の要部側面図である。

【図２】図１に示した横シール装置の一部を破断した平
面図で、中心線に対して対称となる部分を省略した図で
ある。

【図３】図２に示した横シール装置のＡ−Ａ線断面図で
ある。

【図４】図１に示した包装機による横シール手順を説明
するための図で、製品充填工程を示す要部断面図であ
る。

【図５】図１に示した包装機による横シール手順を説明
するための図で、シート状部形成工程を示す要部断面図
である。

【図６】図１に示した包装機による横シール手順を説明
するための図で、シート状部の加熱工程を示す要部断面
図である。

【図７】図１に示した包装機による横シール手順を説明
するための図で、シール部の溶着および切断工程を示す
要部断面図である。

【図８】図１に示した包装機による横シール手順を説明
するための図で、シール部の安定化工程を示す要部断面
図である。

【図９】図１に示した包装機による横シール手順を説明
するための図で、横シール装置を解除した状態を示す要
部断面図である。

【図１０】従来の包装機の要部断面図である。

【符号の説明】

１筒状フィルム１ａシート状部２送りローラ３しごきローラ１０横シール装置１１固定板１２ガイド軸１３スライダ１３ａ、１４ａ凸部１４密閉ボックス１４ｂ排気孔１５気体導入用シャフト１５ａ主通路１５ｂ板状部１６加圧バー１６ａ気室１６ｂ分岐通路１７シリコンゴム１８圧縮コイルばね１９シリンダ１９ａロッド２０熱風源２１冷風源２２接続管２３カット刃

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】製品が充填された筒状フィルムを挟み込
むことで一袋分の製品を分離し、前記筒状フィルムにシ
ート状部を形成するための一対のしごきローラを有する
包装機に備えられ、前記シート状部を溶着するとともに
前記溶着されたシート状部を切断する、包装機の横シー
ル装置において、互いに圧接することで前記シート状部の一部位を挟持し
て密閉空間を形成するために、前記シート状部を挟んで
対向移動自在に設けられ、それぞれ対向面に、前記シー
ト状部の幅よりも大きな幅の開口を有する一対の密閉部
材と、前記一対の密閉部材の開口内に、それぞれ前記一対の密
閉部材の移動方向と同方向に対向移動し対向面が互いに
圧接可能に設けられ、かつ、前記対向面に開口する気体
導入路が形成された一対の加圧部材と、前記シート状部を切断するために前記一対の加圧部材の
うち一方の加圧部材に設けられた切断刃と、前記各気体導入路に、前記密閉空間の形成後前記一対の
加圧部材の圧接前に熱風を供給し、前記シート状部の溶
着後前記一対の加圧部材が圧接された状態で冷風を供給
する気体供給手段とを有することを特徴とする、包装機
の横シール装置。