WO2019207672A1

WO2019207672A1 - シール機構及びシール方法並びに縦型充填包装機

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Publication number: WO2019207672A1
Application number: PCT/JP2018/016756
Authority: WO
Inventors: 正貴鶴田; 成一今井
Original assignee: オリヒロエンジニアリング株式会社
Priority date: 2018-04-25
Filing date: 2018-04-25
Publication date: 2019-10-31

Abstract

強度が高く破断の生じにくい熱シールを形成する。シール機構は、フィルム（Ｆ２）の重なり部の両面から重なり部を挟持し重なり部に熱シールを形成するヒータバー（８）とヒータバー受け（９）とを有している。ヒータバー（８）は、重なり部をヒータバー受け（９）に向けて押圧しながら重なり部を加熱溶融させる細長い第１の押圧面（２８）と、第１の押圧面（２８）の短手方向の少なくともいずれかの側に位置し、第１の押圧面（２８）が重なり部を押圧したときに重なり部をヒータバー受け（９）に向けて押圧する、第１の押圧面（２８）より温度が低い第２の押圧面（３０）と、を有する。

Description

シール機構及びシール方法並びに縦型充填包装機

　本発明はシール機構とそれを用いた縦型充填包装機及びシール方法に関する。

　食品、液体等の内容物を充填した樹脂製の筒状フィルムを熱によってシールするシール機構が知られている。特許第２５９８８７９号公報にはヒータバーとヒータバー受けとを備えたシール機構が開示されている。高温のヒータバーとヒータバー受けとの間に筒状フィルムを挟み、ヒータバーを筒状フィルムに押し付けることで、筒状フィルムの接着層同士が融着され、熱シールが形成される。

　このようにして形成された熱シールは通常、落下などの衝撃に耐えうる強度を有しているが、大量の液体が充填される包装袋などでは破断することがある。本発明は強度が高く破断の生じにくい熱シールを形成することが可能なシール機構とシール方法を提供することを目的とする。

　本発明のシール機構は、フィルムの重なり部の両面から重なり部を挟持し重なり部に熱シールを形成するヒータバーとヒータバー受けとを有している。ヒータバーは、重なり部をヒータバー受けに向けて押圧しながら重なり部を加熱溶融させる細長い第１の押圧面と、第１の押圧面の短手方向の少なくともいずれかの側に位置し、第１の押圧面が重なり部を押圧したときに重なり部をヒータバー受けに向けて押圧する、第１の押圧面より温度が低い第２の押圧面と、を有する。

　本発明のシール方法は、ヒータバーの細長い第１の押圧面とヒータバー受けとの間にフィルムの重なり部を通すことと、第１の押圧面で重なり部をヒータバー受けに向けて押圧しながら重なり部を加熱溶融させて、重なり部に熱シールを形成することと、第１の押圧面で重なり部を押圧する際に、第１の押圧面の短手方向の少なくともいずれかの側に位置し、第１の押圧面より温度が低い第２の押圧面で、重なり部をヒータバー受けに向けて押圧することと、を有する。

　本発明によれば、熱シールを行う第１の押圧面の短手方向の少なくともいずれかの側に第２の押圧面が設けられている。第２の押圧面は第１の押圧面より低温にされているため、重なり部の第２の押圧面で押圧された部分は、第１の押圧面で加熱溶融された部分より溶融の程度が小さいか、または全く溶融しない。重なり部の第１の押圧面で加熱溶融した部分は、その一部が第１の押圧面の押圧力によって第１の押圧面の外側に押し出されることによって減肉する可能性があり、この減肉現象が熱シールの強度を低下させる一つの要因となっている。本発明によれば、重なり部の加熱溶融した部分が第１の押圧面の外側へ逃げにくくなるため減肉が抑えられる。従って、強度が高く破断の生じにくい熱シールを形成することが可能となる。

本発明の第１の実施形態に係る縦型充填包装機の要部斜視図である。筒状フィルムに内容物を充填し個々の包装体を作成する手順の説明図である。図１に示す縦型充填包装機の横シール機構の側方図である。図１に示す縦型充填包装機の横シール機構の側方図である。図３に示す横シール機構のヒータバーとヒータバー受けの拡大図である。図４ＡのＡ部拡大図である。実施例の横シールの断面の２値化された写真である。比較例のヒータバーを示す図４Ａと同様の図である。図５ＡのＡ部拡大図である。比較例の横シールの断面の２値化された写真である。本発明の第２の実施形態に係る縦型充填包装機のヒータバーとヒータバー受けの側方図である。本発明の第３の実施形態に係る縦型充填包装機の要部斜視図である。

　１　縦型充填包装機
　４　搬送手段
　６　シゴキローラ
　７　横シール機構
　８　ヒータバー
　９　ヒータバー受け
　１０　冷却バー（冷却手段）
　１１　冷却バー受け（冷却手段）
　２２　ヒータ
　２３　受けマット
　２４　本体
　２５　断熱材
　２６　押え部材
　２８　第１の押圧面
　２９　溝
　３０　第２の押圧面
　３１　凹部
　Ｆ２　筒状フィルム（重なり部）

　図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明及び図面において、Ｘ方向は横シール装置が移動する水平方向を、Ｙ方向はＸ方向と直交する水平方向、すなわち横シール装置ないし筒状フィルムの幅方向と平行な方向を、Ｚ方向はＸ方向及びＹ方向と直交する鉛直方向を意味する。

　（第１の実施形態）
　まず、本発明の第１の実施形態に係る縦型充填包装機１の構成について説明する。図１は縦型充填包装機１の要部斜視図である。縦型充填包装機１は製袋ガイド２と、縦シール機構３と、搬送ローラ対４と、投入パイプ５と、シゴキローラ６と、横シール機構７とを有している。

　製袋ガイド２は３次元的な表面形状を有しており、シート状のフィルムＦ１を幅方向の両側縁部が重なり合うように筒状に折り畳み、折り畳まれたフィルムの搬送方向を鉛直方向下向きに変える。

　縦シール機構３は製袋ガイド２の下方に配置され、シート状のフィルムＦ１の互いに重ね合わせられた両側縁部を熱シールする。縦シール機構３は、ヒータ（図示せず）が内蔵されたヒータバー３ａと、ヒータバー受け３ｂと、を備えている。縦シール機構３は、ヒータバー３ａでフィルムＦ１の鉛直方向に延びる両側縁部を加熱し、フィルムＦ１を溶融させ、縦シールすなわち鉛直方向に延びる熱シールを形成する。縦シールが形成されたフィルムを筒状フィルムＦ２という。筒状フィルムＦ２の水平断面は円形に限らず、楕円形などでもよく、周方向に連続した形状であればよい。縦シール機構３は筒状フィルムＦ２のＹ方向（幅方向）の一方の縁部のみに設けられているが、両方の縁部に設けられてもよい。

　搬送ローラ対４（搬送手段）は縦シール機構３の下方に配置されている。搬送ローラ対４は内容物との干渉を避けるため、筒状フィルムＦ２のＹ方向両側にそれぞれ設けられ、筒状フィルムＦ２のＹ方向の両側縁部をそれぞれ把持して筒状フィルムＦ２を鉛直方向下方に搬送する。

　投入パイプ５は製袋ガイド２の上方から筒状フィルムＦ２の内側へと鉛直方向に延びており、液体等の内容物を筒状フィルムＦ２の内部に充填する。投入パイプ５の下端は、搬送ローラ対４より下方且つシゴキローラ６より上方に位置している。

　シゴキローラ６は投入パイプ５の下端及び搬送ローラ対４より下方、且つ横シール機構７の上方に配置されている。シゴキローラ６は、筒状フィルムＦ２が搬送ローラ対４で搬送されているときに筒状フィルムＦ２をＹ方向（幅方向）全域にわたって両側から押さえつけ、筒状フィルムＦ２に充填された内容物を上下方向に分割する。シゴキローラ６は筒状フィルムＦ２に横シールが形成される空充填部を形成する。すなわち、シゴキローラ６は横シールが形成されるべき場所にある内容物を排除して、横シールの信頼性を高める。

　横シール機構７はシゴキローラ６の下方に配置され、横シールを形成する。横シール機構７は熱線が直接フィルムを加熱するインパルス方式と異なり、ヒータからの熱伝導を利用する。すなわち、ヒータで高温にされたヒータバー８によって筒状フィルムＦ２を加熱する。ヒータバー８の蓄熱を利用するため、横シールが形成されるべき場所に水などの夾雑物が残存している場合でも、十分な熱量を筒状フィルムＦ２に与えることができる。また、ヒータからの熱伝導を利用する横シール機構７はインパルス方式と比べて生産効率に優れている。横シール機構７は冷却機構を備えており、高温の横シールを直ちに冷却して横シールのシール性能を早期に発現させる。また、横シール機構７はカッター（図示せず）を備えており、横シールの上下方向の中間位置で横シールを切断し、内容物が充填された筒状フィルムＦ２を個々の包装体に分離する。横シール機構７の詳細についてはさらに後述する。

　次に、図２を参照して、筒状フィルムＦ２に内容物を充填し個々の包装体を作成する手順を説明する。図２のステップ（ｄ）に示すように、対象包装体の一つ前の包装体（以下、先行包装体という）を作る過程で、筒状フィルムＦ２には横シール機構７によって第１の横シールＬＳ１（図２のステップ（ｄ）ではＬＳ１／ＬＳ２と記載）が形成されている。第１の横シールＬＳ１は先行包装体の上部横シール及び対象包装体の下部横シールとなる部分である。筒状フィルムＦ２は横シール機構７の上方で一対のシゴキローラ６に押し付けられているため、すでに内容物Ｃが充填された先行包装体は上方の筒状フィルムＦ２から隔離されている。次に、図２のステップ（ｅ）に示すように、横シール機構７とシゴキローラ６が筒状フィルムＦ２から離れ、筒状フィルムＦ２の第１の横シールＬＳ１の上方に投入パイプ５（図２には図示せず）によって内容物Ｃが充填される。先行包装体は横シール機構７に内蔵されたカッターによって分離される。なお、図２のステップ（ｄ），（ｅ）では搬送ローラ対４（図２には図示せず）は停止しており、筒状フィルムＦ２は静止している。

　次に、図２のステップ（ａ）に示すように、搬送ローラ対４によって筒状フィルムＦ２を下方に搬送し、筒状フィルムＦ２の搬送を一旦止めて、投入パイプ５から内容物Ｃをさらに充填する。図示は省略するが、このとき上流側では縦シールが形成される。次に、図２のステップ（ｂ），（ｃ）に示すように、搬送ローラ対４によって筒状フィルムＦ２を下方に搬送しながら、シゴキローラ６で筒状フィルムＦ２を押し付ける。これによって、筒状フィルムＦ２に充填された内容物Ｃの一部が一つの包装体分の量に分離される。第２の横シールが形成される部位が横シール機構７の側方にくると搬送ローラ対４を停止し、筒状フィルムＦ２を再び静止させる。次に、図２のステップ（ｄ）に示すように、横シール機構７によって対象包装体の内容物Ｃの上方領域に第２の横シールＬＳ２を形成する。これによってシゴキローラ６で一つの包装体分の量に分離された内容物Ｃの一部が、側面が縦シールで、下部が第１の横シールＬＳ１で、上部が第２の横シールＬＳ２で密封される。第２の横シールＬＳ２を形成した後、シゴキローラ６を筒状フィルムＦ２から離し、横シール機構７に内蔵されたカッターで第２の横シールＬＳ２の上下方向の中央付近を切断することで、内容物Ｃが充填された対象包装体が形成される。

　次に、横シール機構７についてさらに詳細に説明する。図３Ａ，３Ｂは横シール機構７の側方図であり、図３Ａはヒータバー８とヒータバー受け９が対向している状態を、図３Ｂは冷却バー１０と冷却バー受け１１が対向している状態を示している。横シール機構７はヒータバー８と、ヒータバー８に対向するヒータバー受け９と、を有している。ヒータバー８とヒータバー受け９は筒状フィルムＦ２のＸ方向両側から筒状フィルムＦ２を挟持し、筒状フィルムＦ２に横シールすなわちＹ方向に延びる熱シールを形成する。横シール機構７はさらに冷却バー１０と、冷却バー１０に対向する冷却バー受け１１と、を有している。冷却バー１０と冷却バー受け１１は横シールの冷却手段を構成する。冷却バー１０と冷却バー受け１１はヒータバー８とヒータバー受け９により形成された直後の横シールを挟持し、横シールの冷却を行う。

　ヒータバー８は、筒状フィルムＦ２に対してＸ方向に進退移動可能にシリンダ１２で駆動される。ヒータバー８の下部には、カム１３が設けられている。冷却バー１０は、回転軸１４の周りを回転可能に支持されており、ばね１５によって反時計回りに付勢されている。冷却バー１０のカム１３と対向する位置にローラ１６が設けられている。同様に、冷却バー受け１１は、筒状フィルムＦ２に対してＸ方向に進退移動可能にシリンダ１７で駆動される。冷却バー受け１１の下部には、カム１８が設けられている。ヒータバー受け９は、回転軸１９の周りを回転可能に支持されており、ばね２０によって時計回りに付勢されている。ヒータバー受け９のカム１８と対向する位置にローラ２１が設けられている。

　横シール機構７によって横シールを形成するには、まず図３Ａに示すように、ヒータバー８が筒状フィルムＦ２を押圧する前進位置まで駆動される。冷却バー１０のローラ１６がヒータバー８のカム１３に乗り上がり、冷却バー１０はばね１５の付勢力に抗して時計回りに回動し、退避位置に移動する。これと同時に、冷却バー受け１１が筒状フィルムＦ２から離れた後退位置まで駆動される。ヒータバー受け９のローラ２１がカム１８から外れ、ヒータバー受け９はばね２０の付勢力によって時計回りに回動し、ヒータバー８と対向する位置に移動する。筒状フィルムＦ２がヒータバー８とヒータバー受け９との間に挟持され、ヒータバー８の熱によって筒状フィルムＦ２に横シールが形成される。

　次に、図３Ｂに示すように、筒状フィルムＦ２の搬送を停止したまま、冷却バー受け１１が筒状フィルムＦ２を押圧する前進位置まで駆動される。ヒータバー受け９のローラ２１がばね２０の付勢力に抗して冷却バー受け１１のカム１８に乗り上がり、ヒータバー受け９は反時計回りに回動し、退避位置に移動する。これと同時に、ヒータバー８が筒状フィルムＦ２から離れた後退位置まで駆動される。冷却バー１０のローラ１６がヒータバー８のカム１３から外れ、冷却バー１０はばね１５の付勢力によって反時計回りに回動し、冷却バー受け１１と対向する位置に移動する。筒状フィルムＦ２が冷却バー１０と冷却バー受け１１との間に挟持され、ヒータバー８によって高温となった横シールが冷却される。冷却バー受け１１に内蔵されたカッター（図示せず）を筒状フィルムＦ２に向かって進出させることにより、１つの包装袋が、筒状フィルムＦ２から分離される。横シールが冷却バー１０と冷却バー受け１１との間に挟持されるため、切断位置が安定し、切断位置のずれを抑えることができる。冷却バー１０と冷却バー受け１１による挟持が解除されることにより、分離された包装袋は下方に落下する。

　その後、ヒータバー８の前進位置への移動及びヒータバー受け９のヒータバー８と対向する位置への移動（図３Ａ）と、冷却バー受け１１の前進位置への移動及び冷却バー１０の冷却バー受け１１と対向する位置への移動（図３Ｂ）とを繰り返すことで、多数の包装袋を連続的に製造することができる。本実施形態では、筒状フィルムＦ２に横シールが形成された直後に横シールが冷却されるため、溶融状態の横シールが重力で伸びることが抑制される。また、加熱、冷却、切断が筒状フィルムＦ２を搬送させずに連続的に行われるため、包装の高速化や包装機の小型化が可能となる。

　次に、図４Ａ～４Ｃを参照して、ヒータバー８についてさらに詳細に説明する。図４Ａはヒータバー８とヒータバー受け９の拡大図、図４Ｂは図４ＡのＡ部拡大図である。図４Ｃは作成された横シールの断面を撮影した写真で、２値化して示している。なお、図４Ａは便宜上、ヒータバー８とヒータバー受け９が筒状フィルムＦ２に接触した時点での状態を示しており、ヒータバー８の押え部材２６は筒状フィルムＦ２から離れている。しかし、実際は筒状フィルムＦ２はヒータバー８とヒータバー受け９とによって押圧されるため、ヒータバー８の押え部材２６は筒状フィルムＦ２と接触する。

　ヒータバー８とヒータバー受け９との間に進入する筒状フィルムＦ２は２枚のシート状のフィルムＦ３，Ｆ４からなっており、これらが加熱融着されることで横シールが形成される。フィルムＦ３，Ｆ４の構成は特に限定されないが、一例では、ナイロン等の基材ｍ１の両側に接着層ｍ２が積層された多層膜である。接着層ｍ２は例えばポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）からなり、高温で融解しその後固化することで相互に融着される。ＰＥは、接着強度は高いが特有の臭いがあり、内容物として水などが充填される場合には好ましくない。ＰＰは、接着強度は低いが臭いがあまりなく、水などが充填される場合に好適に用いられる。従って、横シールの破断はＰＥよりもＰＰでより発生しやすい。本実施形態では内容物として水が充填され、接着層ｍ２としてＰＰが用いられている。

　図５Ａ～５Ｃは比較例のヒータバー１０８を示す図４Ａ～４Ｃと同様の図である。ヒータバー１０８はヒータ２２を内蔵するとともに、ヒータバー受け９の受けマット２３と対向する押圧面１２８を備えている。押圧面１２８にはＹ方向に延びる複数の溝２９が形成されている。押圧面１２８は溝２９が形成されている領域を除き平面とされている。図５Ｂに示すように、２枚のフィルムＦ３，Ｆ４は加熱されながら押圧されているため、ヒータバー１０８のＺ方向端部近傍の溶融した接着層ｍ２の一部が、矢印で示すようにヒータバー１０８とヒータバー受け９との間の空間から押し出される。押し出された接着層ｍ２は２枚のフィルムＦ３，Ｆ４のＹ字の交点の付近に溜まり（図５Ｂ，５Ｃに符号Ｐで示す）そのまま固化する。ヒータバー１０８のＺ方向端部近傍の接着層ｍ２は、その一部がヒータバー１０８の外部に流出するため、固化後に減肉する。特にヒータバー１０８と接する接着層ｍ２は最も高温まで加熱され流動化が進むためこの現象が顕著に現れ、ヒータバー１０８と対向する面には凹凸状の減肉部Ｑが現れる。この結果、接着層ｍ２はヒータバー１０８のすぐ外側で膜厚が増加し、ヒータバー１０８の内側においてはヒータバー１０８の縁部付近で膜厚が減少し、Ｚ方向中央では膜厚がほぼ一定となる。このようなメカニズムでフィルムＦ３，Ｆ４の膜厚の不均一が生じ、破断が生じやすくなる。

　本実施形態のヒータバー８は、本体２４と、一対の断熱材２５と、一対の押え部材２６と、を有している。一対の断熱材２５と一対の押え部材２６は押え板２７によって本体２４に保持されている。本体２４は真鍮等の金属で形成され、ヒータ２２を内蔵するとともに、ヒータバー受け９と対向する第１の押圧面２８を有している。第１の押圧面２８にはヒータバー１０８と同様、Ｙ方向に延びる複数の溝２９が形成されている。第１の押圧面２８は筒状フィルムＦ２をヒータバー受け９の受けマット２３に向けて押圧しながら筒状フィルムＦ２を加熱溶融させる。受けマット２３はシリコンゴムで形成されている。

　一対の押え部材２６は第１の押圧面２８の短手方向（Ｚ方向）両側に位置し、第１の押圧面２８が筒状フィルムＦ２を押圧したときに筒状フィルムＦ２をヒータバー受け９の受けマット２３に向けて押圧する。押え部材２６が筒状フィルムＦ２を押圧する面（以下、第２の押圧面３０という）はＹ方向を長手方向とする長方形の形状を有し、Ｙ方向寸法は第１の押圧面２８とほぼ同じである。第２の押圧面３０のＺ方向寸法は第１の押圧面２８のＺ方向寸法よりはるかに小さく、一例では２ｍｍ程度である。押え部材２６は弾性があり１９０℃程度の温度に対する耐熱性がある限り限定されないが、好ましくはシリコンゴムで形成されている。

　断熱材２５はガラス布基材エポキシ樹脂積層板などの本体２４より熱伝導率の低い材料で形成され、ヒータバー受け９からみて押え部材２６の背面に位置している。このため、ヒータ２２から押え部材２６に伝えられる熱が、断熱材２５がない場合と比べて減少する。さらに、断熱材２５は本体２４に面して開口する凹部３１を有しており、凹部３１内の空気の断熱性能により、ヒータ２２から押え部材２６に伝えられる熱がさらに抑えられる。凹部３１は断熱材２５のほぼＸ方向の全長にわたって延びる溝である。これらの効果により、第２の押圧面３０は第１の押圧面２８より低温となる。従って、第２の押圧面３０に接する接着層ｍ２への入熱量は比較例と比べて少なくなり、接着層ｍ２はほとんど流動することなく押え部材２６と対向する位置にとどまる。第２の押圧面３０に接する接着層ｍ２は、ヒータバー８のＺ方向端部近傍の、ヒータバー８の外に押し出されようとする溶融した接着層ｍ２の流れを堰きとめる障壁として機能する。その結果、図４Ｃに示すように、接着層ｍ２の膜厚の不均一が生じにくくなり、破断の可能性が低減する。なお、インパルス方式のシール装置と異なりヒータ２２の熱を利用していることから、ヒータ２２に通電後一定時間経過すると、断熱材２５を設けていても押え部材２６の温度は本体２４と同程度まで達することがある。しかし、横シールの形成を数回行うことで押え部材２６の熱が筒状フィルムＦ２に逃げ、かつヒータ２２からの熱が断熱材２５で遮られるため、第２の押圧面３０の温度は低下する。

　ヒータ２２に通電しながら第１の押圧面２８で筒状フィルムＦ２を押圧したときに、第２の押圧面３０とヒータバー受け９の受けマット２３との間隔ｄ１は第１の押圧面２８とヒータバー受け９の受けマット２３との間隔ｄ２より大きくされている。ヒータ２２の通電時、本体２４と押え部材２６はともに熱膨張によってヒータバー受け９に向けて突き出すが、第２の押圧面３０は第１の押圧面２８より筒状フィルムＦ２に対してＸ方向に後退した位置にある。間隔ｄ１は間隔ｄ２より０．１～０．３ｍｍ程度大きいことが好ましく、少なくとも第２の押圧面３０が第１の押圧面２８より筒状フィルムＦ２側に突き出していないことが好ましい。内容物として液体が充填されている場合、シゴキローラ６を用いても横シールが形成されるべき位置に若干の液体が残留することがある。間隔ｄ１を間隔ｄ２より少し大きくすることで、液体がヒータバー８の外に排出されやすくなり、シール強度の低下の一因となる横シール内への液体の残留を防止することができる。

　第１の押圧面２８の短手方向（Ｚ方向）における両側端部領域は平面とされているため、ヒータバー８とヒータバー受け９との間のＸ方向の間隔はほぼ一定である。また、押え部材２６はヒータバー８の短手方向（Ｚ方向）において本体２４と密着しているため、押え部材２６と本体２４との間に溶融した接着層ｍ２が入り込むこともない。従って、ヒータバー８とヒータバー受け９との間で溶融した接着層ｍ２の流動性が確保され、横シールの膜厚はほぼ一定となる。

　押え部材２６はシリコンゴムでできているため、筒状フィルムＦ２を押圧する際に弾性変形する。これによって、押え部材２６は筒状フィルムＦ２に過度とならない大きさの押圧力を掛けつつ、筒状フィルムＦ２を保持することが可能となる。従って、押え部材２６の筒状フィルムＦ２への食い込みが抑制され、押え部材２６の食い込みによる接着層ｍ２からのリークが生じにくくなる。また、押え部材２６は本体２４と反対側の角部が面取り（図４Ｂに符号Ｃで示す）されている。前述の通り第２の押圧面３０は第１の押圧面２８より低温となっているが、面取りＣによって押え部材２６と筒状フィルムＦ２との接触面積が減少するため、押え部材２６で筒状フィルムＦ２が融着する可能性をさらに軽減することができる。

　（第２の実施形態）
　図６は本発明の第２の実施形態に係る縦型充填包装機１のヒータバー２０８の図４Ａと同様の図である。説明を省略した構成及び効果は第１の実施形態と同様である。本実施形態では、断熱部８６が押え部材として利用されている。すなわち、第１の実施形態のシリコンゴムからなる押え部材２６が省略され、断熱部８３がヒータバー受け９の受けマット２３と対向している。押え部材２６が省略されたため押え板２７も省略されている。本実施形態ではシリコンゴムからなる押え部材２６が不要であるため、部品点数が減少し構成が単純化されている。また、押え部材２６の定期的な交換も不要でありメンテナンスの手間が減少する。

　（第３の実施形態）
　図７は本発明の第３の実施形態に係る縦型充填包装機１の図１と同様の図である。説明を省略した構成及び効果は第１の実施形態と同様である。本実施形態では、冷却バー１０／冷却バー受け１１がヒータバー８／ヒータバー受け９から分離されている。すなわち、ヒータバー８の下方に冷却バー１０が、ヒータバー受け９の下方に冷却バー受け１１がそれぞれ設置されている。ヒータバー８／ヒータバー受け９及び冷却バー１０／冷却バー受け１１はそれぞれＸ方向への単純な進退運動ができればよいので、これらの構造が単純化する。本体２４、断熱材２５及び押え部材２６の構造は第１の実施形態及び第２の実施形態と同じであり、その効果もこれらの実施形態と同様である。

　以上説明した各実施形態に係る縦型充填包装機１の長所は以下の通りである。
（１）前述の通り横シールの膜厚が均一化され、破断の可能性が低減する。その結果、より薄いフィルムを使うことができるため、包装コストが低減される。
（２）薄いフィルムを使うことができるため、ロールあたりのフィルム長さを長くすることができ、ロール交換の頻度が減少する。このため、単位時間に生産できる包装体の数が増加する。また、薄いフィルムを使うことができるため、ヒータバーに投入する熱量（加熱時間）が減少する。このため、単位時間に生産できる包装体の数がさらに増加し、電気代も節約できる。
（３）薄いフィルムでは横シール形成のための入熱量が少なくてすむため、接着層の溶融がさらに起こりにくくなる。

　（実施例）
　図５Ａに示すヒータバー１０８（比較例）を用い１５℃の水を充填した包装体を作成し、一定時間（１時間未満）経過後包装体を５０ｃｍ落下させ、破損の有無を調べた。包装速度（１分間あたりの包装体の製造数）は１４とした。ヒータバーの温度は１５５℃、ヒートバー受け（シリコンマット）の温度は１８５℃であった。２０個の包装体について落下試験を行い、７個の包装体が破損した。

　さらに、図４Ａに示すヒータバー８（実施例）を用い１４℃の水を充填した包装体を作成し、一定時間（１時間未満）経過後包装体を５０ｃｍ落下させ、破損の有無を調べた。ヒータバーの温度は１６５℃、ヒータバー受け（シリコンマット）の温度は１７５℃であった。２０個の包装体について落下試験を行い、いずれの包装体も破損しなかった。

　以上、本発明のいくつかの実施形態と実施例について説明したが、本発明はこれらに限定されない。例えば、本発明のシール機構は縦シールにも適用することができる。また、実施形態では押え部材２６は第１の押圧面２８の短手方向（Ｚ方向）両側に設けているが、片側だけに設けることもできる。押え部材２６の背面にある断熱材２５を省略し、Ｘ方向に長い押え部材２６だけを本体２４に設けることもできる。また、本発明は筒状フィルムへの熱シールの形成に限定されず、広くフィルムの重なり部への熱シールの形成に適用される。本実施形態では、フィルムの重なり部は筒状フィルムＦ２そのものであるが、本発明は独立した複数枚のフィルムの重なり部への熱シールの形成にも同様に適用することができる。

Claims

　フィルムの重なり部の両面から前記重なり部を挟持し前記重なり部に熱シールを形成するヒータバーとヒータバー受けとを有し、
　前記ヒータバーは、
　前記重なり部を前記ヒータバー受けに向けて押圧しながら前記重なり部を加熱溶融させる細長い第１の押圧面と、
　前記第１の押圧面の短手方向の少なくともいずれかの側に位置し、前記第１の押圧面が前記重なり部を押圧したときに前記重なり部を前記ヒータバー受けに向けて押圧する、前記第１の押圧面より温度が低い第２の押圧面と、を有する、シール機構。
　前記第１の押圧面が前記重なり部を押圧したときに、前記第２の押圧面と前記ヒータバー受けとの間隔は前記第１の押圧面と前記ヒータバー受けとの間隔より大きい、請求項１に記載のシール機構。
　ヒータを内蔵し、前記第１の押圧面を備える本体と、
　前記本体に支持され、前記第２の押圧面を備える押え部材と、
　前記本体に支持され、前記ヒータバー受けからみて前記押え部材の背面に位置し、前記本体より熱伝導率の低い断熱材と、を有する、請求項１または２に記載のシール機構。
　前記断熱材は前記本体に面して開口する凹部を有している、請求項３に記載のシール機構。
　前記押え部材は前記短手方向において前記本体に密着している、請求項３または４に記載のシール機構。
　前記第１の押圧面の前記短手方向における両側端部領域は平面である、請求項１から５のいずれか１項に記載のシール機構。
　前記熱シールを冷却する冷却手段を有している、請求項１から６のいずれか１項に記載のシール機構。
　前記熱シールは包装体の横シールである、請求項１から７のいずれか１項に記載のシール機構。
　請求項８に記載のシール機構と、
　シート状のフィルムを前記重なり部が作られるように筒状に折り畳み、筒状フィルムを形成する製袋ガイドと、
　前記筒状フィルムを鉛直方向下方に搬送する搬送手段と、
　前記シール機構の上方に配置され、内容物が投入された前記筒状フィルムを挟持しながら回転して前記筒状フィルムを鉛直方向下方に送り、前記筒状フィルムに前記横シールが形成される空充填部を形成する一対のシゴキローラと、を有する縦型充填包装機。
　ヒータバーの細長い第１の押圧面とヒータバー受けとの間にフィルムの重なり部を通すことと、
　前記第１の押圧面で前記重なり部を前記ヒータバー受けに向けて押圧しながら前記重なり部を加熱溶融させて、前記重なり部に熱シールを形成することと、
　前記第１の押圧面で前記重なり部を押圧する際に、前記第１の押圧面の短手方向の少なくともいずれかの側に位置し、前記第１の押圧面より温度が低い第２の押圧面で、前記重なり部を前記ヒータバー受けに向けて押圧することと、を有する、シール方法。