JP2007190797A - 製袋機および袋の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】二つ折りされた合成樹脂シートから袋を製造する製袋機において、シール部の口開きを防ぎつつ、袋の製造を高速化する。
【解決手段】二つ折りされた厚手の合成樹脂シート１００より、底部に折り曲げ部を有する袋１１０を製造する製袋機において、ヒートシールバー１４のシート流れ方向の上流側と下流側において、合成樹脂シート１００を押さえつける押さえ手段１５、１６を設ける。押さえ手段１５、１６が合成樹脂シート１００に向かって移動して合成樹脂シート１００を押さえつけ、ヒートシールバー１４が合成樹脂シート１００に向かって移動して、合成樹脂シート１００を溶断および融着し、ヒートシールバー１４が合成樹脂シート１００から離れる方向に移動し、押さえ手段１５、１６が合成樹脂シート１００から離れる方向に移動する。
【選択図】図１

Description

本発明は、二つ折りされた合成樹脂シートから袋を製造する製袋機および製造方法に関する。

合成樹脂シートから袋を製造する製袋機において、合成樹脂シートをシールする方法として、主にヒートシールとインパルスシールが用いられている。ヒートシールでは、予め加熱されたヒートシールバーを合成樹脂シートに押しつけることでシールを行い、インパルスシールでは、通電により加熱された通電発熱体を合成樹脂シートに押しつけることでシールを行う。

ところが、気泡シートや発泡シートなどの厚手の合成樹脂シートをシールする場合、ヒートシールでは、合成樹脂シートのスプリングバックによりシール部の口開きが生じるという問題がある。さらに、シール時に合成樹脂シートによりヒートシールバーが熱を奪われるので、製造した袋にやけカスやヒゲが生じ、外観が悪くなる。

インパルスシールは、製造した袋にやけカスやヒゲが生じにくいという利点を有しているが、シール毎に非通電状態から通電状態に切り替えて加熱を行うため、袋の製造速度を高速化することが難しいという問題がある。

本発明は上記点に鑑み、二つ折りされた合成樹脂シートから袋を製造する際に、シール部の口開きを防ぎつつ、袋の製造を高速化することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、合成樹脂シート（１００）より、底部に折り曲げ部を有する袋（１１０）を製造する製袋機において、合成樹脂シート（１００）を二つ折りにして供給するシート供給手段（１０、１１）と、二つ折りにされた合成樹脂シート（１００）における袋（１００）の側端部となる部位を溶断と同時に融着させるヒートシールバー（１４）と、合成樹脂シート（１００）を介してヒートシールバー（１４）と対向して配置されているシール受け台（１９）と、ヒートシールバー（１４）のシート流れ方向の上流側と下流側において、二つ折りされた合成樹脂シート（１００）を押さえつける押さえ手段（１５、１６）と、合成樹脂シート（１００）を介して押さえ手段（１５、１６）と対向して配置されている押さえ受け台（１７、１８）とを備え、
押さえ手段（１５、１６）が合成樹脂シート（１００）に向かって移動し、押さえ受け台（１７、１８）上で合成樹脂シート（１００）を押さえつけ、ヒートシールバー（１４）が合成樹脂シート（１００）に向かってシール受け台（１９）に接触するまで移動して、合成樹脂シート（１００）を溶断および融着し、ヒートシールバー（１４）が合成樹脂シート（１００）から離れる方向に移動し、押さえ手段（１５、１６）が合成樹脂シート（１００）から離れる方向に移動することを特徴としている。

このように、ヒートシールバー（１４）の上昇後に押さえ手段（１５、１６）を上昇させることで、合成樹脂シート（１００）のシール部がヒートシールバー（１４）とともに上昇することを防止できる。これにより、数ｍｍ程度の厚みを有するような厚手の合成樹脂シート（１００）から袋（１１０）を製造する場合であっても、シール部（１１０ｂ、１１０ｃ）で口開きが発生することを防止できる。

合成樹脂シート（１００）としては、凹凸シート（１０１）と平坦シート（１０２）とが接合され、気体が密閉された多数の気泡部（１０３）が形成されている気泡シートを好適に用いることができる。

本発明は、押さえ手段（１５、１６）を、冷却する冷却手段を備えることを第２の特徴としている。これにより、押さえ手段（１５、１６）がヒートシールバー（１４）の熱により高温となることを防止でき、押さえバー（１５、１６）の熱により合成樹脂シート（１００）が溶けることを防止できる。

本発明は、シール受け台は、軸方向がシート幅方向と平行に配置された円柱形のシール受けロール（１９）として構成され、シール受けロール（１９）は合成樹脂シート（１００）をシート流れ方向下流側に移動させる方向に回転することを第３の特徴としている。これにより、シール受けロール（１９）におけるヒートシールバー（１４）が接触する受け面を常に清浄に保つことができ、合成樹脂シート（１００）のシール部に不純物が付着してシール部の外観が悪化することを防止できる。

本発明は、受けロール（１９）の近傍に固定して配置され、シール受けロール（１９）が回転することで、受けロール（１９）の外周面に付着した不純物を除去する除去手段（２０）を備えることを第４の特徴としている。これにより、シール受けロール（１９）の外表面から不純物が除去されるので、シール受けロール（１９）の外表面をより確実に清浄に保つことができ、シール部の外観が悪化することを確実に防止できる。

本発明は、押さえ手段（１５、１６）におけるシート流れ上流側に二つ折りされた合成樹脂シート（１００）を送る送り手段（１２、１３）が設けられ、押さえ手段（１５、１６）におけるシート流れ下流側に袋（１１０）を引き取る引き取り手段（２１、２２）が設けられていることを第５の特徴としている。

本発明は、上記第１〜第５の特徴を有する製袋機を用いた袋の製造方法を第６の特徴としている。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１〜図４に基づいて説明する。

図１は、本実施形態の製袋機の主要部を示す側面図である。図１に示すように、製袋機１には、原反としての合成樹脂シート１００を供給する原反ロール１０が設けられている。原反ロール１０には、合成樹脂シート１００がロール状に巻かれて構成されており、軸方向が図１の上下方向となるように配置されている。本実施形態の合成樹脂シート１００は数ｍｍ程度の厚みを有する気泡シートとして構成されている。

図２は本実施形態の合成樹脂シート１００の斜視図である。図２に示すように、本実施形態の合成樹脂シート１００は、多数の凹凸状突起部が形成された凹凸状シート（キャップフィルム）１０１と、平坦状の平坦状シート（バックフィルム）１０２とから構成される２層構造となっている。本実施形態の凹凸状シート１０１には、多数の円柱状突起部がエンボス加工されており、凹凸状シート１０１の突起部開口側に平坦状シート１０２が接合されている。これにより、凹凸状シート１０１と平坦状シート１０２との間には、空気が密閉された気泡部（密閉突起部）１０３が形成される。

本実施形態では、合成樹脂シート１００を構成する合成樹脂として、ポリエチレンやポリプロピレンといったポリオレフィン系樹脂を用いている。また、合成樹脂シート１００は、本実施形態のように柔軟性が必要とされる場合には単位面積当り重量（目付重量）を３５〜２００グラム／ｍ²とすることが望ましい。

図１に戻り、原反ロール１０のシート流れ方向下流側には、合成樹脂シート１００を折曲げるための折曲げ部材１１が設けられている。本実施形態の折曲げ部材１１は棒状に構成され、図１における紙面垂直方向に配置されており、先端が合成樹脂シート１００の中央付近に突き出している。合成樹脂シート１００は、折曲げ部材１１にて二つ折りされる。

折曲げ部材１１のシート流れ方向下流側には、並列して配置された一対のニップロール１２、１３が設けられている。ニップロール１２、１３は、二つ折りされた合成樹脂シート１００を下流側に送り出すように構成されている。ニップロール１２、１３は円柱形に構成され、軸方向がシート流れ方向に直交するように配置されている。ニップロール１２、１３には回転機構（図示せず）が設けられており、互いに反対方向に同期回転するように構成されている。

ニップロール１２、１３のシート流れ方向下流側には、ヒートシールバー１４と、一対の押さえバー１５、１６が設けられている。二つ折りされた合成樹脂シート１００は、一対の押さえバー１５、１６で押さえつけられた状態でヒートシールバー１４により切断と同時にシールされる。そして、二つ折りされた合成樹脂シート１００は、シート流れ方向上流側と下流側の二箇所で切断およびシールされることで袋１１０として構成される。

ヒートシールバー１４は、一対の押さえバー１５、１６の間に配置されている。ヒートシールバー１４は、板状に構成されており、板面がシート幅方向に平行に配置される。ヒートシールバー１４は、合成樹脂シート１００に近い側（図１における下側）の先端が断面Ｖ字状のくさび形状となっている。ヒートシールバー１４には、通電により加熱するヒータ（図示せず）が埋め込まれており、ヒートシールバー１４は合成樹脂シート１００の融点以上の温度に昇温する。本実施形態のヒートシールバー１４は４５０℃程度に加熱されている。ヒートシールバー１４によるシールを行う際には、ヒータに常時通電されている。ヒートシールバー１４には移動機構（図示せず）が設けられており、図１における上下方向、すなわち合成樹脂シート１００に近づく方向（下降）と合成樹脂シート１００から遠ざかる方向（上昇）に移動可能に構成されている。

押さえバー１５、１６は、ヒートシールバー１４のシート流れ方向上流側と下流側に配置されている。押さえバー１５、１６は板状に構成されており、板面がシート幅方向に平行に配置される。押さえバー１５、１６には、ヒートシールバー１４と同様の移動機構（図示せず）が設けられており、図１における上下方向、すなわち合成樹脂シート１００に近づく方向（下降）と合成樹脂シート１００から遠ざかる方向（上昇）に移動可能に構成されている。また、押さえバー１５、１６の合成樹脂シート１００に対向する面（図１における下面）が、合成樹脂シート１００を押さえつける押さえ面１５ａ、１６ａとして構成されている。

押さえバー１５、１６は、ヒートシールバー１４に対向する面にヒートシールバー１４のくさび形状に対応する傾斜面１５ｂ、１６ｂが形成されている。このため、押さえバー１５、１６は、押さえ面１５ａ、１６ａに向かって断面が広がり、押さえ面１５ａ、１６ａの端部がヒートシールバー１４の先端に近接している。また、本実施形態の押さえバー１５、１６は、内部に冷却水が循環する水冷式に構成されている。

押さえバー１５、１６の図１における下方には、一対の押さえバー１５、１６のそれぞれに対応して一対の押さえ受け台１７、１８が設けられている。押さえ受け台１７、１８は板状に構成され、板面がシート流れ方向に平行に配置されている。合成樹脂シート１００は、押さえ受け台１７、１８の上を通過する。一対の押さえ受け台１７、１８は、シート流れ方向に隙間を設けて配置されている。

一対の押さえ受け台１７、１８の図１における下方には、シール受けロール１９が設けられている。シール受けロール１９は、ヒートシールバー１４により二つ折りされた合成樹脂シート１００を切断およびシールを行う際に、ヒートシールバー１４が接触するシール受け台として構成されている。

本実施形態のシール受けロール１９は円柱形に構成され、シート流れ方向に平行して配置されている。シール受けロール１９の上端は、一対の押さえ受け台１７、１８の隙間に位置する。シール受けロール１９は回転機構（図示せず）を備えており、合成樹脂シート１００がシート流れ方向下流側に移動させる方向に常時回転するように構成されている。シール受けロール１９は、耐熱性を有しかつ弾力性を有する材質が好ましく、本実施形態ではシリコンから構成されている。本実施形態のシール受けロール１９の表面には、ヒートシールバー１４によるシール時にカス等の不純物が付着しにくくするためにフッ素樹脂シートが貼付されている。

シール受けロール１９の近傍には、シール受けロール１９の表面から不純物を除去するための除去部材２０が設けられている。除去部材２０は、先端がシール受けロール１９の表面に接するように固定して配置されている。除去部材２０は、合成樹脂シート１００のシール時にシール受けロール１９が回転することで、シール受けロール１９の表面に付着した不純物を除去するように構成されている。除去部材２０は、スクレーパ（へら）やブラシ等から構成することができる。

ヒートシールバー１４、押さえバー１５、１６等のシート流れ方向下流側には、ヒートシールバー１４にてシールされた袋１１０を下流側に引き取る引取コンベア２１、２２が設けられている。

次に、本実施形態の製袋機の作動について説明する。まず、原反ロール１０から合成樹脂シート１００が供給され、合成樹脂シート１００は、折曲げ部材１１により折り目が形成され、折曲げ部材１１の下流側で二つ折りされた状態となる。二つ折りにされた合成樹脂シート１００は、ニップロール１２、１３によりシート流れ方向下流側に送り出され、ヒートシールバー１４、押さえバー１５、１６等に供給される。ニップロール１２、１３による合成樹脂シート１００の送り出しは、ヒートシールバー１４と押さえバー１５、１６が上昇した状態で行われる。

図３は、ヒートシールバー１４と押さえバー１５、１６の作動を示している。ニップロール１２、１３により合成樹脂シート１００が送り出された後、押さえバー１５、１６が下降する（図３（ａ））。これにより、二つ折りされた合成樹脂シート１００は、押さえバー１５、１６で押さえ受け台１７、１８上に押さえつけられ、合成樹脂シート１００が押さえバー１５、１６と押さえ受け台１７、１８との間で固定される。

次に、ヒートシールバー１４が下降する（図３（ｂ））。合成樹脂シート１００は、ヒートシールバー１４の先端によりシール受けロール１９の表面に押さえつけられる。これにより、ヒートシールバー１４の熱で二つ折りされた合成樹脂シート１００がシート幅方向に溶断される。合成樹脂シート１００の切断部では、切断と同時に二つ折りされた合成樹脂シート１００同士が融着してシールされる。

次に、ヒートシールバー１４が上昇する（図３（ｃ））。このとき、合成樹脂シート１００は、ヒートシールバー１４のシート流れ方向上流側と下流側において押さえバー１５、１６により押さえつけられているので、合成樹脂シート１００のシール部（融着部）が、ヒートシールバー１４とともに持ち上がることがない。また、シール受けロール１９は、常時回転しているので、シールの際に発生したやけカス等の不純物は、シール受けロール１９の回転に伴って下方に落下する。さらに、除去部材２０によりシール受けロール１９の外周面に付着した不純物が除去される。

次に、押さえバー１５、１６が上昇する（図３（ｃ））。そして、引取コンベア２１、２２により、切断およびシールされた合成樹脂シート１００がシート流れ方向下流側に引き取られる。

図４（ａ）は二つ折りされた合成樹脂シート１００の斜視図であり、図４（ｂ）は合成樹脂シート１００から製造された袋１１０の斜視図である。

図４（ａ）の合成樹脂シート１００の破線で示す二箇所をヒートシールバー１４で切断およびシールすることで、図４（ｂ）に示す袋１１０が製造される。本実施形態の袋１１０は、マチのない平袋として構成される。袋１１０は、折曲げ部の反対側の端部（図４（ｂ）の手前側）が開口部１１０ａとして構成され、両端（図４（ｂ）の右側と左側）がシール部１１０ｂ、１１０ｃとして構成されている。

以上のように、ヒートシールバー１４で合成樹脂シート１００をシールする際に、ヒートシールバー１４のシート流れ方向上流側と下流側で押さえバー１５、１６により合成樹脂シート１００を押さえつけ、ヒートシールバー１４の上昇後に押さえバー１５、１６を上昇させることで、シール部がヒートシールバー１４とともに上昇することを防止できる。これにより、厚手の合成樹脂シート１００から袋１１０を製造する際に、シール部１１０ｂ、１１０ｃで口開きが発生することを防止できる。

また、常時加熱されたヒートシールバー１４によりヒートシールを行うことで、製袋機による袋１１０の製造速度を高速化することができる。本実施形態のようなヒートシールを用いる場合、インパルスシールに比較して袋１１０の製造速度を通常３〜４倍程度高速化することができる。

また、本実施形態では、押さえバー１５、１６をくさび形のヒートシールバー１４に対応した形状としているので、押さえ面１５ａ、１６ａのヒートシールバー１４に近い端部がヒートシールバー１４の近接している。これにより、押さえバー１５、１６により合成樹脂シート１００を確実に押さえることができ、合成樹脂シート１００のシール部がヒートシールバー１４とともに上昇することを効果的に防止できる。

また、本実施形態の押さえバー１５、１６には、冷却機構が設けられているので、ヒートシールバー１４の熱により押さえバー１５、１６自体が高温になることを防止できる。これにより、押さえバー１５、１６の熱により合成樹脂シート１００が溶けることを防止できる。

また、円柱状のシール受けロール１９が常時回転するので、ヒートシールバー１４によりシールが行われる受け面を常に清浄に保つことができる。これにより、シール部に不純物が付着することを防止でき、シール部の外観が悪化することを防止できる。

さらに除去部材２０を設けることで、シール受けロール１９の外表面から不純物が除去されるので、シール受けロール１９の外表面をより確実に清浄に保つことができ、シール部の外観が悪化することを確実に防止できる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を図５に基づいて説明する。本第２実施形態は、上記第１実施形態に比較して、押さえバー１５、１６の構成が異なるものである。

図５は、本第２実施形態のヒートシールバー１４、押さえバー１５、１６等の断面図である。図５に示すように、本実施形態の押さえバー１５、１６には、押さえ面１５ａ、１６ａにおけるヒートシールバー１４に近い部位に先端が尖ったニードル部１５ｃ、１６ｃが設けられている。ニードル部１５ｃ、１６ｃは、先端が押さえ受け台１７、１８に対向するように設けられている。

このような構成により、押さえバー１５、１６により合成樹脂シート１００を押さえつける際、ニードル部１５ｃ、１６ｃにより合成樹脂シート１００の気泡部１０３に穴を開けることができる。この結果、合成樹脂シート１００におけるヒートシールバー１４でシールされる部位の近傍の厚みが薄くなり、シール後のスプリングバック量が小さくなり、製造された袋１１０の口開きをよく確実に防止することができる。

（他の実施形態）
なお、上記各実施形態では、合成樹脂シート１００として気泡部１０３を有する気泡シートを用いたが、これに限らず、例えば発泡シートのような数ｍｍ程度の厚みを有する厚手の合成樹脂シートを好適に用いることができる。

また、上記各実施形態では、製袋機で製造される袋１１０としてマチのない平袋として構成したが、これに限らず、本発明の製袋機はマチのある角袋等にも適用可能である。

第１実施形態の製袋機の概念図である。 合成樹脂シートの斜視図である。 ヒートシールバーと押さえバーの作動を示す工程図である。 （ａ）は二つ折りされた合成樹脂シートの斜視図であり、（ｂ）は合成樹脂シートから製造された袋の斜視図である。 第２実施形態のヒートシールバー、押さえバー等の断面図である。

符号の説明

１０…原反ロール、１１…折曲げ部材、１２、１３…ニップロール、１４…ヒートシールバー、１５、１６…押さえバー、１７、１８…押さえ受け台、１９…シール受けロール、２０…除去部材、２１、２２…引取コンベア。

Claims (7)

1. 合成樹脂シート（１００）より、底部に折り曲げ部を有する袋（１１０）を製造する製袋機であって、
   前記合成樹脂シート（１００）をシート長さ方向に二つ折りにして供給するシート供給手段（１０、１１）と、
   シート流れ方向に対して垂直に移動し、前記二つ折りにされた前記合成樹脂シート（１００）における前記袋（１００）の側端部となる部位をシート幅方向で溶断と同時に融着させるヒートシールバー（１４）と、
   前記合成樹脂シート（１００）を介して前記ヒートシールバー（１４）と対向して配置されているシール受け台（１９）と、
   シート流れ方向に対して垂直に移動し、前記ヒートシールバー（１４）のシート流れ方向の上流側と下流側において、前記二つ折りされた合成樹脂シート（１００）を押さえつける押さえ手段（１５、１６）と、
   前記合成樹脂シート（１００）を介して前記押さえ手段（１５、１６）と対向して配置されている押さえ受け台（１７、１８）とを備え、
   前記押さえ手段（１５、１６）が前記合成樹脂シート（１００）に向かって移動し、前記押さえ受け台（１７、１８）上で前記合成樹脂シート（１００）を押さえつけ、
   前記ヒートシールバー（１４）が前記合成樹脂シート（１００）に向かって前記シール受け台（１９）に接触するまで移動して、前記合成樹脂シート（１００）を溶断および融着し、
   前記ヒートシールバー（１４）が前記合成樹脂シート（１００）から離れる方向に移動し、
   前記押さえ手段（１５、１６）が前記合成樹脂シート（１００）から離れる方向に移動することを特徴とする製袋機。
2. 前記押さえ手段（１５、１６）を冷却する冷却手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の製袋機。
3. 前記シール受け台は、軸方向がシート幅方向と平行に配置された円柱形のシール受けロール（１９）として構成され、
   前記シール受けロール（１９）は、前記合成樹脂シート（１００）をシート流れ方向下流側に移動させる方向に回転することを特徴とする請求項１または２に記載の製袋機。
4. 前記シール受けロール（１９）の近傍に固定して配置され、前記シール受けロール（１９）が回転することで、前記シール受けロール（１９）の外周面に付着した不純物を除去する除去手段（２０）を備えることを特徴とする請求項３に記載の製袋機。
5. 前記押さえ手段（１５、１６）におけるシート流れ上流側に前記二つ折りされた合成樹脂シート（１００）を送る送り手段（１２、１３）が設けられ、前記押さえ手段（１５、１６）におけるシート流れ下流側に前記袋（１１０）を引き取る引き取り手段（２１、２２）が設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の製袋機。
6. 前記合成樹脂シート（１００）は、凹凸シート（１０１）と平坦シート（１０２）とが接合され、気体が密閉された多数の気泡部（１０３）が形成されている気泡シートであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の製袋機。
7. 請求項１ないし６のいずれか１つに記載の製袋機を用いて、底部に折り曲げ部を有する袋（１１０）を製造する袋の製造方法であって、
   前記シート供給手段（１０、１１）により、前記合成樹脂シート（１００）をシート長さ方向に二つ折りにして供給する工程と、
   前記押さえ手段（１５、１６）を前記合成樹脂シート（１００）に向かって移動させ、前記押さえ手段（１５、１６）により前記押さえ受け台（１７、１８）上で二つ折りされた前記合成樹脂シート（１００）を押さえつける工程と、
   前記ヒートシールバー（１４）を前記合成樹脂シート（１００）に向かって前記シール受け台（１９）に接触するまで移動させ、前記ヒートシールバー（１４）により前記合成樹脂シート（１００）を溶断および融着させる工程と、
   前記ヒートシールバー（１４）を前記合成樹脂シート（１００）から離れる方向に移動させる工程と、
   前記押さえ手段（１５、１６）を前記合成樹脂シート（１００）から離れる方向に移動させる工程とを備えることを特徴とする袋の製造方法。
   
   

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