JPH07214666A - 多層フィルム同士の溶着切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】特性異なる合成樹脂フィルム同士の多層フィル
ムについてもシールバーによる確実な溶着シール性能と
切断線に沿った効率的な切断とを同時になし得る多層フ
ィルムの溶断溶着装置を提供する。 【構成】例えば、溶着温度に著しい差をもつ特殊な特性
を備えた多層フィルム(12)であっても、単一の装置(40)
により前後の溶着部を同時に溶着すると共に、その溶着
部の中間を加熱シールバー(43)とは離間して独立して動
作する鋸刃状の刃先(45a) をもつカット刃(45)により単
一動作により切断するため、シールバー(43)により前後
溶着シール部のシールを確実になすと同時に、カット刃
(45)が加熱シールバー(43)の影響を受けるずに過熱状態
とはならず、その中間の切断部をカット刃(45)の単なる
押付け動作により、フィルムを溶融させることなく正確
に且つ効率的に切断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動包装機等に適用さ
れる合成樹脂フィルムの溶着切断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の、例えば実公平５−６１０５号公
報に開示されたプラスチックフィルムの溶断溶着装置
は、シールバーとシール受台とを備え、内部に被包装物
品を収容して間欠的に供給される二つ折りフィルムを順
次溶断シールするための装置であって、前記シールバー
の幅中央部に同シールバーのシール面より刃部を突出し
たカット刃を有し、前記刃部は先鋭な刃先が等間隔に配
置された鋸刃状に形成されており、前記シール受台の前
記カット刃に対向する受台表面には同カット刃が遊嵌さ
れるに十分な大きさの凹溝が形成されている。

【０００３】この装置によれば、シールバーとカット刃
が同時に降下し、カット刃の両側にあるシールバーのシ
ール面が上下フィルムをシール受台に押し付ける以前
に、前記カット刃の鋸刃状刃先の先端が切断線に沿って
突き刺され、その後に前記シールバーが上下フィルムを
シール受台表面に押圧して溶着シールすると同時に前記
刃先により切断線に沿って上下フィルムを切断する。こ
の切断時には、一対のシールバーに向けて上下フィルム
が緊張されるため、前記鋸刃状の刃先を上下フィルムに
食い込ませるように下降させるだけで容易に且つ確実に
切断されるというものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近では上
記包装用のフィルム素材が多様化され、被包装物品の諸
要求に対応できる素材の開発が進んでいる。上述のプラ
スチックフィルムの溶断溶着装置によると、通常のポリ
エチレン、ポリエステル、ポリアミド等の熱可塑性合成
樹脂フィルムの単独又はその組合せによる多層フィルム
を使用する場合には、格別の支障がなく所期の目的に沿
った溶断溶着が可能となるが、例えば高融着温度をもつ
エチレン酢酸ビニル共重合体ケン化物（ＥＶ０Ｈ）と低
融着温度をもつ低密度のポリエチレンとの多層フィル
ム、或いは同多層フィルムのエチレン酢酸ビニル共重合
体ケン化物層の表面に金属膜を有する多層フィルムのご
とく融着温度に大きな差をもつ熱可塑性合成樹脂同士、
或いは非溶着材料である金属膜と合成樹脂積層フィルム
とを積層した多層フィルムでは、期待どおりの結果が得
られないことが多い。

【０００５】例えば、前記エチレン酢酸ビニル共重合体
ケン化物からなるフィルムは、包装体の気密性を高める
ために採用されるようになったが、融点が極めて高いた
め、従来のシールバーによる昇温範囲では確実な溶着が
難しく、溶着性能に問題がある。また、仮にシールバー
を高温にすることができたとしても、エチレン酢酸ビニ
ル共重合体ケン化物にピンホールが発生しやすく、更に
は内部の被包装物品に対して高温による影響は避けられ
ず、そのシール技術には苦慮する点が多い。そこで、被
包装物品に対して高熱による影響をなくし、且つ包装体
の気密性を確保すると共にシール性能を向上させようと
して、前記素材からなるフィルムに例えば融点の低い低
密度ポリエチレンフィルムやポリプロピレンフィルム等
（融着温度差、１２０℃〜３５０℃）をラミネートによ
り積層一体化し、この多層フィルムをポリエチレンフィ
ルム面を内面として被包装物品を被包して、上下の多層
フィルム間を溶着し確実なシール性能を得ようとする試
みがなされている。

【０００６】しかるに、この場合に融点が低いポリエチ
レンフィルムであっても、シールバーの温度は前記エチ
レン酢酸ビニル共重合体ケン化物からなるフィルムを通
して、その溶着温度まで高める必要があり、シールバー
のシール面を通常の温度より高温に設定しなければなら
ない。そこで、例えば既述した従来のプラスチックフィ
ルムの溶断溶着装置を使って前記多層フィルムに対し溶
着と溶断とを同時に行おうとすると、シールバーの温度
を必然的にポリエチレンの溶融温度以上に昇温する必要
があり、そのため上記鋸刃状の刃先をもつカット刃は前
記温度とほぼ同温度となり、前記低融点のポリエチレン
フィルムを必要以上に溶融させ、逆にシール機能が達成
できなくなる。

【０００７】したがって本発明の目的は、例えば融着温
度に大きな差のある上述のごとき合成樹脂フィルム同士
の多層フィルムについてもシールバーによる強力な溶着
シール性能と切断線に沿った効率的な切断とが同時に得
られる多層フィルムの溶断溶着装置を提供することにあ
る。

【０００８】

【問題を解決するための手段】上記の目的は、本発明の
主要な構成である加熱シールバーとシール受台とを備
え、内部に被包装物品を収容して間欠的に供給される上
下２枚の多層フィルムを順次溶着シールすると同時に切
断する多層フィルムの溶着切断装置であって、前記シー
ル受台は前記多層フィルムの切断線を挟んで空隙部を有
すると共に、各受面が前記フィルムの走行面に相対して
設置され、前記空隙部には第１作動手段により前記受面
から所定高さの上方位置まで出入するカット刃を有し、
同カット刃の刃部は先鋭な刃先が等間隔に配置された鋸
刃状をなしており、前記シールバーはそのシール面の幅
中央部に前記カット刃の刃先を受容する凹溝を有し、各
シール面が前記各受面に対向して配設されると共に、前
記受面押圧位置と上方待機位置との間を昇降させる第２
作動手段を有してなり、前記第２作動手段が作動して前
記シール面が各受面を押圧したのちに、第１作動手段が
作動して前記カット刃を上限位置まで上昇させるタイミ
ング制御手段を有してなることを特徴とする多層フィル
ムの溶着切断装置により達成される。

【０００９】また好適な実施の態様によれば、前記多層
フィルムが２以上の溶着性能の異なる合成樹脂フィルム
層からなる多層フィルム、或いは同合成樹脂フィルム層
の表目損に金属膜を有する多層フィルムであり、前記シ
ールバー及びカット刃がほぼＬ字型をなしており、前記
シール受台の各受面がゴム材料等からなる弾性材により
構成される。

【００１０】

【作用】上記のような構成によれば、フィルム反転開口
部で反転され水平に移動する二つ折りフィルムの開口部
内に被包装物品供給部から移送される次回の被包装物品
が収容されて本発明の溶着切断装置に到達すと、それま
でシール受台の左右一対の受面の上方に待機している加
熱された同じく左右一対のシートバーが下降して、シー
ルバー本体の各シール面が二つ折りフィルムの上流側開
口部と側縁開口部とを同時に受面に押し付け、多層フィ
ルムの低溶着フィルムを溶着シールする。次いで、左右
受面間のカット刃が所定のストロークを上昇し、その鋸
刃状の刃先が左右シール面と左右受面との間に張り渡さ
れた上下多層フィルムの中間を突き刺しながら切断す
る。

【００１１】本発明によれば、前記多層フィルムは熱収
縮性を有している場合には、前記シール面による溶着時
に、同シール面間の二つ折りフィルムは、ある程度加熱
されて熱収縮し更に緊張状態となっている。そのため、
前記カット刃の先鋭な刃先が突き刺さると同時にその切
り口は拡大し、カット刃が上昇し切る前には二つ折りフ
ィルムは確実に切断されることになる。なお、たとえ多
層フィルムが熱収縮性能を備えていない場合であって
も、本発明の前記切断構造によればカット刃45を端に上
昇させるだけの操作で刃先列に沿って完全に切断させ得
る。

【００１２】この切断が終了すると、カット刃が下降し
て、その刃先が左右の受面間に没入し、続いて上部枠体
と共にシールバーが待機位置まで上昇して包装が完了す
る。本発明装置の下流側には従来と同様に包装体排出部
が配設され、また同包装体排出部の途中にはヒートトン
ネルが設置されており、熱収縮性フィルムであると、未
収縮状態にある包装体は、包装体排出部に移され排出さ
れる途中において、ヒートトンネルを通り、同トンネル
内でフィルムが加熱収縮され、被包装物品の全表面に密
着するようになる。

【００１３】

【実施例】まず、本発明に係る多層フィルムの溶着切断
装置が適用された二つ折りフィルム自動包装機を中心に
本発明の実施例を具体的に説明する。図１は同包装機の
全体構成を示す斜視図、図２は本発明に係る前記溶着切
断装置の主要部を一部を切開して示す拡大斜視図、図３
は同じく同溶着切断装置の構成を示す要部の断面図、図
６は本発明の代表的な実施例であるＬ型構造を有する溶
着切断装置の角部のシールバー構造を示す平面図であ
る。なお、図６における仮想線は同装置に適用されるシ
ール受台のカット刃構造を示している。

【００１４】また、以下の実施例では前記多層フィルム
として既述した熱収縮性を有するエチレン酢酸ビニル共
重合体ケン化物からなるフィルムに低密度ポリエチレン
フィルムをラミネートしたものが使用されているが、本
発明は同フィルムに限定されるものではなく、同フィル
ムのエチレン酢酸ビニル共重合体ケン化物層の表面に金
属膜が形成された多層フィルムや、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリエステル、ポリアミド等の通常の熱可
塑性合成樹脂からなる多層フィルムにも適用が可能であ
る。

【００１５】図１〜図３において、１は上記二つ折りフ
ィルム用自動包装機であり、該包装機１はフィルム供給
部10、フィルム反転開口部20、被包装物品供給部30、本
発明の実施例に係るＬ型シーラー40、包装体排出部50及
び図示せぬヒートトンネルを備えている。

【００１６】フィルム供給部10には、二つ折りフィルム
12を紙管等に巻いたロールフィルム11を水平に支持する
支持ローラー13が図示せぬ機枠上に設置され、該支持ロ
ーラー13とフィルム反転開口部20との間にはガイドロー
ラ14が前記機枠上に設けられている。ロールフィルム11
から引き出される二つ折りフィルム12は前記ガイドロー
ラ14を介してフィルム反転開口部20に達する。

【００１７】フィルム反転開口部20は、略２等辺直角３
角形状をした２枚の板体21,21 が、直角を挟む一辺21-
1,21-1 を底辺とし、直角を挟む他の一辺21-2,21-2 を
上記ガイドローラの最後のローラに適宜間隔をもって対
峙させるようにして、所定の間隔をおいて機枠上に水平
に固設される。二つ折りにされたフィルム12は前記板体
21,21 の斜辺部21-3,21-3 において上下から内側に折り
返されて断面がコ字状となり、９０度方向が転換されて
被包装物品２の移送方向と同方向に供給されるようにな
る。

【００１８】被包装物品供給部30は、図１に示すように
例えば供給テーブル31の一端部を前記開口部20の開口内
に臨ませるように水平に配設すると共に、該供給テーブ
ル31の前端から上記Ｌ型シーラー40のシール部にかけて
コンベアベルト32が配設されており、同コンベアベルト
32を上記Ｌ型シーラー40の作動にタイミングを合わせて
間欠的に作動させるようにする。この被包装物品供給部
30としては、上記供給テーブル31のほかに、例えばチェ
ーンやロールコンベア、スライドテーブル等が移送手段
として採用できる。

【００１９】本発明に係る上記Ｌ型シーラー40は、フィ
ルム12の上下流側の２箇所を切断線を挟んで平行に溶着
シールすると共にその中間をカット刃 の一部により切
断する。同時に、フィルム流れ方向の側縁開口端部も同
じく左右２箇所を切断線を挟んで平行に溶着すると共に
その中間を前記カット刃 の一部で切断するものであ
る。

【００２０】具体的には本実施例によるＬ型シーラー40
は、上記フィルム反転開口部20で反転して水平に移動す
る二つ折りフィルム12を挟んで上下に配置される一対の
矩形状枠体41,42 を有している。そして、上部枠体41の
隣合う２辺の枠部41a にはほぼＬ字状のシールバー43が
取り付けられ、前記枠部41a に対向する下部枠体42の隣
合う２辺の枠部42a にも同じくＬ字状のシール受台44が
取り付けられている。そして、前記上部枠体41には図示
せぬエアシリンダーが取り付けられ、所定のタイミング
とストロークで昇降する。一方、前記下部枠体42は図示
せぬ機枠に設置高さを調整可能に取り付けられる。この
ための調整手段は、例えば調整ボルトを傘歯車等を介し
て回動させることにより行われる。

【００２１】前記シールバー43の基本構造は、図２及び
図３に示すごとくカートリッジヒータ43b を内蔵する長
尺の金属製シールバー本体43a から構成される。図示例
によれば、該シールバー本体43a の断面は略Π字状をな
しており、その下端面が２列のシール面43a-1,43a-2 を
構成し、Ｌ字型角部では図６に示すごとく角部内側のシ
ール面43a-1 は直角に連続して曲げられ、外側のシール
面43a-2 は一方が直線的に延び、他方が角部において所
定の間隙をおいてその先端を直角に突き合わせるように
して配設されている。また、前記シールバー本体43a の
各シール面43a-1,43a-2 の各側面には矩形断面をもつ耐
熱性を有するシリコンゴム等からなる弾性材43c が添設
固着されている。なお、図７及び図８は前記内外のシー
ル面43a-1,43a-2 をそれぞれ２列としている例であり、
図７は各シール面43a-1,43a-2 が連続して２重シールが
施されるものであり、また図８の例では内外シール面43
a-1,43a-2 に平行して配される各２列同士がそれぞれに
千鳥状とされている。このように、本発明において前記
シール面43a-1,43a-2 の配列形状は、多層フィルムに被
包される物品により適宜変更される。

【００２２】一方の上記シール受台44は、図２及び図３
に示すごとく上面の長手方向にスリット状の開口44b を
有する角筒状をなした柱状本体44a と、同柱状本体44a
の上面に添設固着され、前記開口44b と連通するように
左右に分割された上記弾性材43c と同等の素材から構成
された矩形断面を有する弾性材44c とを備えている。こ
の弾性材44c の上面が上記シールバー43のシール面43a-
1,43a-2 を受ける受面44c-1,44c-2 を構成する。このシ
ール受台44は既述したごとくフィルム走行面に相対して
設置され、その設置高さが適宜調整され得るようになっ
ている。

【００２３】そして前記開口44b 内には、上述のシール
バー43及びシール受台44と共に本発明の最も特徴とする
カット刃45が同開口44b に沿って配設されている。図９
は本実施例におけるＬ型シーラー40の角部のカット刃構
造を示しており、同図及び図６から理解されるように本
実施例において前記カット刃45は角部で略Ｔ字状に接合
一体化されている。このカット刃45は、図２及び図９に
明示されているごとく、その長手方向に所定の間隔をお
いて多数の先鋭な鋸刃状の刃先45a を有しており、その
下端がカット刃支持部材45b を介して基台46に固設され
たエアシリンダー47のロッド端により支持されている。
そのため、前記シール受台44の下面にはカット刃支持部
材45b を遊挿する遊挿孔44d が形成されており、また前
記基台46には前記エアシリンダー47のロッドを遊挿する
遊挿孔46a が形成されている。更に、前記シール受台44
と前記基台46との間には、前記シール受台44の昇降を案
内するガイドロッド48が取り付けられると共に、同シー
ル受台44を常に上方に付勢するスプリング49が介装され
ている。なお、前記基台46もシール受台44と同様に上下
高さを調整する調整手段を有している。

【００２４】図３〜図５は、上述のごとく構成された本
発明装置による溶着切断時の作動手順を示しており、上
記フィルム反転開口部20で反転され水平に移動する二つ
折りフィルム12の開口部内に被包装物品供給部30から移
送される次回の被包装物品３が収容されて本発明のＬ型
シーラー40に到達する。このとき、図３に示すごとく下
部枠体42の上方に待機している上部枠体41は、図示せぬ
エアシリンダーの作動により下降して図４に示す状態と
なる。即ち、カートリッジヒータ43b により加熱された
シールバー本体43a のシール面43a-1,43a-2 が二つ折り
フィルム12の上流側開口部と側縁開口部とを同時に受台
44の受面44c-1,44c-2 に押し付け、ポリエチレンフィル
ムを溶着してシールする。次いで、前記エアシリンダー
47が作動して、図５に示すごとく受面44c-1,44c-2 間の
カット刃45が所定のストロークを上昇し、その刃先45a
が左右シール面43a-1,43a-2 と左右受面44c-1,44c-2 と
の間に張り渡された二つ折りフィルム12の中間を突き刺
しながら切断する。

【００２５】本実施例によれば、前記多層フィルムは熱
収縮性を有しているため、前記シール面43a-1,43a-2 に
よる溶着時に、同シール面43a-1,43a-2 間の二つ折りフ
ィルム12の部分も、ある程度加熱されて熱収縮し更に緊
張状態となる。そのため、前記カット刃45の先鋭な刃先
45a が突き刺さると同時にその切り口が拡大し、カット
刃45が上昇し切る前には二つ折りフィルム12は確実に切
断されることになる。

【００２６】なお、たとえ多層フィルムが熱収縮性能を
備えていない場合であっても、本発明の前記切断構造に
よればカット刃45を単に上昇させるだけの操作で刃先列
に沿って完全に切断させ得る。

【００２７】この切断が終了すると、カット刃45が下降
して、その刃先45a が左右の受面44c-1,44c-2 間に没入
し、続いて上部枠体41と共にシールバー43が図３に示す
待機位置まで上昇して包装が完了する。前記Ｌ型シーラ
ー40の下流側には従来と同様に包装体排出部50が配設さ
れ、該包装体排出部50は一般には排出ベルトコンベア51
からなる。また、同包装体排出部50の途中には図示を省
略しているがヒートトンネルが設置されている。

【００２８】上述のようにフィルム12がシールされ、未
収縮状態にある包装体3-1 は、排出ベルトコンベア51に
移され排出される途中において、図示せぬヒートトンネ
ルを通り、同トンネル内でフィルム12が加熱収縮され、
被包装物品３の全表面に密着するようになる。このと
き、フィルム内に存在する空気は上記Ｌ型シーラー40の
角部に存在するポイント状の非シール部分を通って外部
に抜けるため、フィルム12の収縮には何ら支障を来すこ
とがない。また、この熱収縮時において前記非シール部
分はフィルムの収縮により完全に密着シールされ、熱収
縮後の包装体はフィルム12による完全な密封状態とな
る。

【００２９】以上は、本発明を二つ折りフィルム包装機
に適用した例であるが、本発明の包装形態を得るには上
記包装機に限定されるものでなく、例えば二つ折りフィ
ルムを反転させることなしにフィルムロールからガイド
ローラ等を介して直接垂下させ、適宜手段により口開き
した部分から被包装物品を二つ折りフィルム内に投入
し、物品の自重でフィルムを引き出しＬ型シーラーで溶
着切断する形式の縦型包装機にも適用が可能であり、ま
た二つ折りフィルムをフォーマ内で逆開きに開口させ、
フィルムの両側端部を移送ベルトの下に差し入れつつ閉
合わせ片の上面に沿って差し合わせ、この状態でフィル
ムの先端をフォーマの前端からシール装置をくぐるまで
引き出す方式等のあらゆる自動包装機にも適用すること
が可能である。勿論、本発明の製造方法は手作業による
収縮包装に対しても採用が可能である。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなごと如く、本発
明の多層フィルム同士の溶着切断装置によれば、例えば
溶着温度に著しい差をもつ特殊な特性を備えた素材から
なる多層フィルムであっても、単一の装置により前後の
溶着部を同時に溶着すると共に、その溶着部の中間を加
熱シールバーとは離間して独立して動作する鋸刃状の刃
先をもつカット刃により切断するため、シールバーによ
り前後溶着シール部のシールが確実になされると同時
に、カット刃を過熱状態とさせることなく、その中間の
切断部をカット刃の単なる押付け動作により、フィルム
を溶融させることなく確実に且つ能率的に切断できる。
しかも、本発明の溶着切断装置は従来の装置に比べて構
造上もあまり複雑化することもなく、工程が著しく簡略
化されて経済的にも有用なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された二つ折りフィルム自動包装
機の概略斜視図である。

【図２】本発明の積層熱溶着性合成樹脂の多層フィルム
溶着切断装置を一部切開して示す主要部の拡大斜視図で
ある。

【図３】同溶着切断装置の構成を示す要部断面図であ
る。

【図４】同装置による溶着時の状態を示す要部断面図で
ある。

【図５】同装置による溶着・切断時の状態を示す要部断
面図である。

【図６】本発明の代表的な実施例であるＬ型シーラーの
角部におけるシールバーの構成を示す要部平面図であ
る。

【図７】本発明装置によるシールパターン例を示す部分
平面図である。

【図８】同シールパターンの他の例を示す部分平面図で
ある。

【図９】本発明の代表的な実施例であるＬ型シーラーの
角部におけるカット刃の構成を示す要部斜視図である。

【符号の説明】

１ 二つ折りフィルム自動包装機 ３ 被包装物品 3-1 包装体 10 フィルム供給部 11 ロールフィルム 12 （二つ折り）フィルム 13 支持ローラー 14 ガイドローラ 20 フィルム反転開口部 21 板体 21-1,21-2 （直角を挟む）二辺 21-3 斜辺部 30 被物品供給部 31 供給テーブル 32 コンベアベルト 40 Ｌ型シーラー 41 上部枠体 41a,41b 枠部 42 下部枠体 43 シールバー 43a シールバー本体 43a-1,43a-2 シール面 43b カートリッジヒータ 43c 弾性材 44 シール受台 44a 柱状本体 44b （スリット状）開口 44c 弾性材 44c-1,44c-2 受面 44d 遊挿孔 45 カット刃 45a 刃先 46 基台 47 エアシリンダー 48 ガイドロッド 49 スプリング 50 包装体排出部 51 排出ベルトコンベア

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱シールバーとシール受台とを備え、
   内部に被包装物品を収容して間欠的に供給される上下２
   枚の多層フィルムを順次溶着シールすると同時に切断す
   る多層フィルムの溶着切断装置であって、 前記シール受台は前記多層フィルムの切断線を挟んで空
   隙部を有すると共に、各シール受面が前記フィルムの走
   行面に相対して設置され、前記空隙部には第１作動手段
   により前記受面の上方位置まで出入するカット刃を有
   し、同カット刃の刃部は先鋭な刃先が等間隔に配置され
   た鋸刃状をなしており、前記シールバーはそのシール面
   の幅中央部に前記カット刃の刃先を受容する凹溝を有
   し、各シール面が前記各受面に対向して配設されると共
   に、前記受面押圧位置と上方待機位置との間を昇降させ
   る第２作動手段を有してなり、前記第２作動手段が作動
   して前記シール面が各受面を押圧したのちに、第１作動
   手段が作動して前記カット刃を上限位置まで上昇させる
   タイミング制御手段を有してなることを特徴とする多層
   フィルムの溶着切断装置。
2. 【請求項２】 前記多層フィルムが、２以上の溶着性能
   の異なる合成樹脂フィルム層からなる請求項１記載の溶
   着切断装置。
3. 【請求項３】 前記多層フィルムが、金属膜と１以上の
   合成樹脂フィルム層からなる請求項１記載の溶着切断装
   置。
4. 【請求項４】 前記シールバー及びカット刃がほぼＬ型
   形状をなし、二つ折りにされて間欠的に移送される上記
   多層フィルムの内部に順次収容される被包装物品の２周
   辺の上下フィルムを同時に溶着切断する請求項１記載の
   多層フィルムの溶着切断装置。
5. 【請求項５】 前記各受面が耐熱性ゴム材料等からなる
   弾性材により構成されてなる請求項１記載の多層フィル
   ムの溶断溶着装置。