WO2004058568A1

WO2004058568A1 - 柔軟性チューブの端部シール装置及び端部シール方法

Info

Publication number: WO2004058568A1
Application number: PCT/JP2002/013474
Authority: WO
Inventors: Katsuyuki Akimoto
Original assignee: Akimotosanki Co., Ltd
Priority date: 2002-12-25
Filing date: 2002-12-25
Publication date: 2004-07-15
Also published as: AU2002368509A1

Abstract

柔軟性チューブ（Ｐ）の開口する端部を密閉シールする次の装置を備える。開口端部（Ｐ１）の位置を調整した後、仮クランプするクランプ装置（１０）。仮クランプされた開口端部（Ｐ１）を任意形状に切断するカット装置（２０）。切断された開口端部（Ｐ１）を溶解する溶解装置（３０）。溶解された開口端部（Ｐ１）を圧着してシール接合するエンドシール装置（４０）。カット装置（２０）は、仮クランプされた開口端部（Ｐ１）の両端部から上端部にかけて一体にカットする固定刃（２１）又は両端部から上端部にかけて形状自在にカットする調整刃を備える。単層チューブと多層チューブとに拘らず、極めて簡単な作業でシール端部の形状を任意の形状に形成する。開口端部を滑らかに加工することができる。シール強度も安定し、頻繁な型替えによる多品種少量生産に適する。

Description

柔軟性チューブの端部シール装置及び端部シール方法技術分野

本発明は、化粧品、トイレタリ一、医療品、工業用品等で使用される明

絞り出しチューブ及びブロー成型される柔軟性チューブの改良に係り、特に、チューブの開口端部を滑らかな R形状に形成することができる柔田

軟性チューブの端部シール装置及びその方法に関する。背景技術

従来、液状又はクリーム状の食品、練歯磨、接着剤、化粧品等を充填する容器として、柔軟性の絞り出しチューブが使用されている。この種のチューブは、ポリウレ夕ン等の柔軟性材料にて形成された中空の筒状容器で、一端にキャップを取り付け、他端から内容物を充填した後に、この端部を密閉シールして製品化されるものである。

柔軟性チューブの端部を密閉シールする加工手段として、ヒートシ一ル加工や超音波シール加工、高周波シール加工などがある。ヒートシ一ル加工には、更に仮クランプ方式、ホヅトエア一方式、ヒートクランプ方式などの方式もある。特に仮クランプ方式は、チューブシール加工の主流を成すもので、チューブのシール部分を上部に残してクランプで直線状に挟み込み、シール部分をヒ一夕一等で溶解した後に、エンドシ一ル装置で溶解部分を圧着シールする加工手段である。このヒートシール加工は、簡単な作業でシール加工ができ、熱管理もそれ程難しくないことや、型替えのランニングコストも安いことから、他の加工手段や、ヒ ―トシール加工の他の方式に比べて現在では最も広く用いられている加工手段になつている。一方、超音波シール加工や高周波シール加工は、シール後、上方の残部を切断加工するものもある。

ところが、ヒートシール加工には次のような課題があった'。すなわち、溶けたシ一ル端部をェンドシール装置で挟み込んで圧着シールする際に、端部のチューブ材料が本来のシール部の幅よりもはみ出し、シール部の左右角部に突起が形成されることである。また、シール部の熱溶解時間が長くなつたり、あるいは溶解し易く、且つ流動し易いチューブ材料を用いる場合には、シール端部の左右角部において、重力によるチュ一プ材料の液ダレ現象が生じることになる。この状態で、シール端部を圧着シールすると、シールの左右端部の突起が一層顕著になりかかる突起は、人間の皮膚に当たるとひつかき傷が生じたり、シュリンク包装が破れるなどの原因になっていた。

そこで、当発明者は先に、ヒートシール加工を利用した柔軟性絞り出しチューブの端部成型方法及び装置を発明している（特開平 10 - 230948 号公報）。この成型方法は、エンドシール装置を使用してシール端部を挟み込み押し潰す際に、雄型と雌型とからなる成型型の内部に、この溶けたシール端部を導入することで、両端部を任意の R形状に成型する方法である。しかしながら、この方法によると単層チューブでは充分にシ —ル加工できるが、多層チューブでは材質の違いによって生じるゥェ一プ状の模様や上部の巻き込みが、シール表面に形成され易いといった課題を残していた。

また、従来のヒートシール加工の中でも、ホットエア一方式と称される方式はシール加工する端部の内側のみを溶かして圧着し、任意の形状にカットするシール加工なので、シール端部の突起は無くなるが、ランニングコストが掛かり過ぎることや、熱管理が難しく、シール強度が安定しないので、頻繁な型替えによる多品種少量生産には不向きとされている。また、ホットエア一方式は、チューブの内側上部に熱風を当てる為、この熱がチューブに充填された製品に悪影響を与えることもある。更に、このホットエア一方式を含め、前述の超音波シール加工や高周波シール加工などのように、シ一ル端部を溶着した後にカツトする加工手段では、カットされた端部の切り口が鋭いエッジ状になるので、手触りが悪くなり、更にはチューブの表面を被覆するバ一ジンフィルムに悪影響を与える虞もあった。

そこで本発明は、上述の課題を解消すべく創出され、ヒートシール加ェの仮クランプ方式に改良を施したもので、単層チューブと多層チューブとに拘らず極めて簡単な作業でシール端部の形状を任意の形状に形成すると共に、この端部を滑らかに加工することができ、しかも、シール強度も安定し、頻繁な型替えによる多品種少量生産に適した柔軟性チュ一ブの端部シール装置及びその方法の提供を目的とするものである。発明の開示

上述の目的を達成すべく本発明の端部シール装置は、柔軟性チューブ Pの開口する端部を密閉シールする装置であって、前記柔軟性チューブ Pの開口端部 P 1の位置を調整した後、仮クランプするクランプ装置 1 0 と、仮クランプされた開口端部 P 1を任意形状に切断する力ット装置 2 0 と、切断された開口端部 P 1を溶解する溶解装置 3 0と、溶解された開口端部: P 1 を圧着してシール接合するェンドシール装置 4 0 とを備えている。

カツト装置 2 0は、仮クランプされた開口端部 P 1の両端部から上端部にかけて一体に力ットする固定刃 2 1又は、開口端部 P 1の両端部から上端部にかけて形状自在にカツトする調整刃を備えたものである。溶解装置 3 0は、ヒーター手段、ホットエア一手段、ウェルダー手段のいずれかの溶解手段を採用することを課題解消のための手段とする。端部シール方法は、柔軟性チ。ュ一ブの開口端部の位置を調整して仮クランプ後、ヒートシールする方法において、仮クランプされた開口端部を任意形状に切断するカツト工程と、切断された開口端部を熱溶解する溶解工程と、溶解された開口端部を圧着してシール接合するシール工程とからなるものである。図面の簡単な説明

図 1は、本発明柔軟性チューブに内容物を充填する状態を示す斜視図である。

図 2は、本発明位置決め治具によって柔軟性チューブの開口端部の位置を調整する状態を示す要部斜視図である。

図 3は、本発明カット装置によって仮クランプされた開口端部をカツトする状態を示す側面図である。

図 4は、本発明カット装置によって仮クランプされた開口端部をカツトした状態を示す正面図である。

図 5は、本発明カット装置の固定刃を示す側面図である。

図 6は、本発明カット装置の固定刃を示す平面図である。

図 7は、本発明における端部シ一ル装置の位置実施例を示す平面図である。

図 8は、本発明における端部シール装置の位置実施例を示す側面図である。

図 9は、本発明におけるェンドシール装置によるシール状態を示す側面図である。

図 1 0は、本発明におけるェンドシール装置によるシール状態を示す正面図である。

図 1 1は、柔軟性チューブの正面図であり、（ィ）は本発明により製造した柔軟性チューブを示し、（口）は従来の装置で製造した柔軟性チユープを示すである。発明を実施するための最良の形態

本発明をより詳細に説述するために、添付の図面に従ってこれを説明する。

本発明装置の主要構成は、クランプ装置 1 0、カット装置 2 0、溶解装置 3 0、エンドシ一ル装置 4 0からなる（図 7、図 8参照）。また、本発明でシールされる柔軟性チューブ Pは、ポリウレ夕ン等の柔軟性材料により形成されるもので基本的に、一端部にキャップ Qを取り付け、その中間部に筒状の胴部 P 2を形成し、その他端部を開口端部 P 1 としている（図 1又は図 1 1参照）。

クランプ装置 1 0は、柔軟性チューブ Pの開口端部 P 1の位置を調整した後に仮クランプする装置である（図 2参照）。このクランプ装置 1 0は、柔軟性チューブ Pの開口端部 P 1を扁平に押し潰し直線状に挟持するものであり、例えばガイド羽根 1 1 と仮クランプ 1 2よりなるクランプ装置 1 0が用いられる。すなわち、ガイド羽根 1 1は、断面「ハ」の字状に固定される 2枚の平板よりなる。また'仮クランプ 1 2は、対峙する面が平面状に形成されガイド羽根 1 1の上方に設けられる一対の杆状部材よりなる。そして、チューブ突上装置 2の作動により上方に突き上げられた柔軟性チューブ Pの開口端部 P 1が、ガイド羽根 1 1の内側に徐々に当接することにより扁平に押し潰されて、ガイド羽根 1 1の上端部から突出する（同図（ィ）参照）。次に開口端部 P 1をクランプ爪 1 2により直線状に挟持する（同図（ハ）参照）。この状態で、柔軟性チューブ Pがシール円盤 3に移載される。

また、この仮クランプ 1 2に対する開口端部 P 1の位置を正確に調整するために、位置決め治具 1 3を備えている（図 2参照）。位置決め治具 1 3は、支持部 1 3 aと、左右一対の位置決め爪 1 3 bとから構成される。支持部 1 3 aはその下面に位置決め爪 1 3 bを支持した状態で、仮クランプ 1 2の上方に昇降機構（図示外）を介して上下方向に移動可能に備えられるものである。また、位置決め爪 1 3 bは、薄板又はピンにより、開口端部 P 1の隙間 P 1 aに挿入可能な大きさに構成されるものである。この位置決め爪 1 3 bは、支持部 1 3 aに固定して又は移動可能に支持される。そして、柔軟性チューブ Pの開口端部 P 1をガイド羽根 1 1にて扁平に押し潰したときに形成される左右両側の隙間 P 1 a に（図 2 (ィ）参照）、位置決め爪 1 3 bのそれそれを挿入することにより、開口端部 P 1の位置決めを行うものである（同図（口）参照）。この位置決め治具 1 3は、仮クランプ 1 2で開口端部 P 1を仮クランプした後に、位置決め治具 1 3を上昇させて開口端部 P 1から抜き取る（同図（ハ）参照）。

カツト装置 2 0は、仮クランプされた開口端部 P 1を任意形状に切断する装置である（図 3乃至図 6参照）。図 3及び図 4に示すカット装置 2 0は、両端部が独立した調整刃 2 2を示している。この調整刃 2 2を使用することで、柔軟性チューブ Pの直径サイズに合わせてカツト位置を調整することができる。また、柔軟性チューブ Pの材質によって、溶解し易い材質と溶解し難い材質とがあるが、調整刃 2 2の調整によって、カットの角度を変えることで、カツト部分の溶解状態を任意に調整することができる。すなわち、溶解し易い材質の場合は、角部の液ダレが早いので、カツト部の傾斜を緩くして溶解した角部が張り出ないように力ットし、溶解し難い材質の場合は液ダレが遅いので、カット部の傾斜をきつくするなど、溶解後の両端部の R形状を任意に調整することができる。図 5及び図 6に示すカット装置 2 0は、仮クランプされた開口端部 P 1の両端部から上端部にかけて一体に力ットする固定刃 2 1を設けている。この固定刃 2 1は、雌型 2 1 Aと雄型 2 1 Bとで構成し、開口端部 P 1の両端部を直線状に力ットする。図示の如く、開口端部 P 1の両端部を斜め直線状にカツトして角部が形成されても（図 4参照）、後述する溶解装置 3 0によってこの角部分が滑らかな R形状に溶けてしまうので、カツト面のェヅジゃ突起による不都合は生じない（図 1 1 (ィ）における符号 P 1部参照）。

溶解装置 3 0は、切断された開口端部 P 1を溶解する装置である（図 7、図 8参照）。図示の溶解装置 3 0は、ヒー夕一装置が用いられる。すなわち、開口端部 P 1を任意の形状にカットした後、シール円盤 3を回転させ、柔軟性チューブ Pの開口端部 P 1をヒー夕一装置の下方に移動し、このヒー夕一装置で開口端部 P 1を熱溶解する。また、このヒー夕一装置に替えて、ホットエアー手段やウェルダー手段等の溶解手段を採用することも可能である（図示せず）。

エンドシール装置 4 0は、開口端部 P 1を熱溶した後、この溶解された開口端部 P 1を圧着してシール接合する装置である（図 9、図 1 0参照）。シール円盤 3を回転させて柔軟性チューブ Pの開口端部 P 1をェンドシール装置 4 0の位置に移動し、エンドシール装置 4 0 にて、熱溶解される端部 2 0 aを押圧溶着して密閉シールする（図 7、図 8参照）。

尚、本発明端部シール装置の実施例として、チューブ搬送テーブル 1、チューブ突上装置 2、シール円盤 3が設けられている（図 7、図 8参照）。チューブ搬送テーブル 1は、チューブ搬送テーブル 1上の保持部 6 aに保持した柔軟性チューブ Pを回転自在に保持し、仮クランプ装置 2の下方（チューブ突上装置 2の上方）に回転移動させるものである。さらに、チューブ突上装置 2は、その柔軟性チューブ 2 0を上方に向けて突き上げ、その上方に位置する仮クランプ 1 2のガイド羽根 1 1の内側に当接させる。また、シール円盤 3は、仮クランプ 1 2を適数個備え、仮クランプ 1 2にて直線状に挟持する開口端部 P 1を、カット装置 2 0、溶解装置 3 0、ェンドシール装置 4 0の位置に合せて順に回転移動させる。次に、本発明端部シール方法について説明する。本発明の基本工程は、カット工程、溶解工程、シール工程を有するシール方法である。カット工程の前工程として次の準備工程がある。 ( 1 ) 充填工程

この工程は、柔軟性チューブ Pの一端部にキヤップ 3が取り付けられ、開口する端部 8から挿入される充填ノズル 4にて、胴部 6内に液状又はクリーム状の化粧品等の内容物 9を充填する（図 1参照）。

( 2 ) クランプ工程

ガイド羽根 1 1 とクランプ爪 1 2よりなる仮クランプ装置 1 0にて、柔軟性チューブ 2の開口する端部 8を扁平に押し潰し、直線状に挟持する工程であり、この工程内に位置決め工程も含まれている（図 2参照）。このような準備工程の後、次のカット工程に移る。

( 3 ) カット工程

この工程は、仮クランプされた柔軟性チューブ Pの開口端部 P 1 を任意形状に切断する工程である（図 3参照）。この工程は、本発明の最も重要な工程であり、この工程で液ダレし易い両端部を予めカットし、この開口端部 P 1を任意の形状に力ットすることもできる。但し、シール強度を保っためには、開口端部 P 1の両端に、必要最小限の突起を残す必要がある。

( 4 ) 溶解工程

切断された開口端部を熱溶解する工程で、溶解装置 3 0で柔軟性チューブ Pの開口端部 P 1を溶解する（図示せず）。溶解装置 3 0 としては、ヒー夕一手段、ホットエアー手段、ウェルダー手段が選択される。この工程によって、カツトされた開口端部 P 1のエッジ部分や角部を溶解し、重力の作用によって滑らかな R形状に成形することができる。

( 5 ) シール工程

柔軟性チューブ Pの溶解された開口端部 P 1を圧着してシール接合する工程である（図 9、図 1 0参照）。この工程は、従来のヒ一トシール加ェとして一般的な工程であり、エンドシール装置 4 0—対の平板同士で挟み込んで押し潰す作業になる。ェンドシール装置 4 0は、対峙する面が平面状に形成される一対の平板よりなり、対峙する面に縦線 · 斜線等の模様が刻まれる場合もある。産業上の利用可能性

本発明端部シール方法によると、仮クランプされた開口端部 P 1を任意形状に切断する力ット工程の後に、切断された開口端部 P 1を熱溶解する溶解工程があるので、柔軟性チューブ Pの開口端部 P 1を滑らかにすることができる。この結果、開口端部 P 1の手触り感が良好になり、フィルムゃ包装材に商品価値を損ねるようなダメージを与える虞もない。

しかも、成型型の内部に、この溶けたシール端部を導入して成型する従来の方法のように、材質の違いによって生じるウエーブ状の模様が、多層チューブのシール表面に形成され易いといった課題も解消された。また、本発明方法により形成された柔軟性チューブ Pの開口端部 P 1は、左右端部の突起が少なくなつているので、柔軟性チューブ Pを包装する包装コストの低減を図ることが可能になると共に、柔軟性チューブ Pが汚れにくいといった利点もある。

一方、本発明端部シール装置は、仮クランプされた開口端部 P 1を任意形状に切断する力ット装置 2 0 と、切断された開口端部 P 1を溶解する溶解装置 3 0 と溶解された開口端部 P 1を圧着してシール接合するェンドシール装置 4 0 とを備えていることで、極めて簡単な作業でシール端部の形状を任意の形状に形成することができる。しかも、最終的にェンドシール装置 4 0でシールするので、シール強度も極めて安定した状態になる。この結果、低コストで高品質のシールを実現することが可能になった。また、従来最も広く使用されているヒートシール加工の仮クランプ装置を利用することが可能であるから、本発明装置を極めて安価に提供することができる。

更に、力ット装置 2 0に、仮クランプされた開口端部 P 1の両端部から上端部にかけて一体に力ットする固定刃 2 1を設けることで、安定した切り口を形成すると共に、頻繁な型替えに応じて、この固定刃 2 1を変更することもできる。また、開口端部 P 1の両端部から上端部にかけて形状自在に力ットする調整刃 2 2を備えることで、開口端部 P 1の力ット形状を任意に調整することができ、頻繁な型替えに応じてこの調整刃を調整することができる。したがって、いずれの場合でも多品種少量生産に好適なものになる。

そして、溶解装置 3 0は、ヒー夕一手段、ホットエア一手段、ゥエルダ一手段のいずれかの溶解手段を採用することが可能であり、本発明装置を任意の加工手段に転用することも可能である。

このように本発明によると、単層チューブと多層チューブとに拘らず、極めて簡単な作業でシール端部の形状を任意の形状に形成すると共に、この端部を滑らかに加工することができ、しかも、シール強度も安定し、頻繁な型替えによる多品種少量生産に適するなどといった有益な種々の効果を奏するものである。

Claims

1 . 柔軟性チューブの開口する端部を密閉シールする装置であって、前記柔軟性チューブの開口端部の位置を調整した後、仮クランプするクランプ装置と、仮クランプされた開口端部を任意形状に切断するカツト装置と、切断された開口端請部を溶解する溶解装置と、溶解された開口端部を圧着してシール接合するェンドシール装置とを備えたことを特徴とする柔軟性チューブの端部シール装置。

の

2 . 前記力ット装置は、仮クランプされた開口端部の両端部から上端部にかけて一体にカットする固定刃又は、開口端部の両端部から上端部にかけて形状自在に力ットする調整刃を備え囲た請求項 1記載の柔軟性チュ一ブの端部シール装置。

3 . 前記溶解装置は、ヒーター手段、ホットエア一手段、ゥヱルダ一手段のいずれかの溶解手段を採用する請求項 1又は 2記載の柔軟性チューブの端部シール装置。

4 . 柔軟性チューブの開口端部の位置を調整して仮クランプ後ヒ一トシールする方法において、仮クランプされた開口端部を任意形状に切断するカット工程と、切断された開口端部を熱溶解する溶解工程と、溶解された開口端部を圧着してシール接合するシール工程とからなることを特徴とする柔軟性チューブの端部シール方法。